MACHINE PNEUMATIQUE

Une machine pneumatique sert à raréfier un gaz contenu dans a n espace clos.

235. Description et fonctionnement. — Elle se compose d'un cylindre creux ou corps de pompe C, percé à sa base d'un orifice fermé par une soupape S qui donne accès par un tuyau à un récipient R contenant le gaz à extraire.

Dans le corps de pompe se meut un piston creux fermé par une soupape S' s'ouvrant comme S de bas en haut (fig. 182).

Supposons le piston P au bas de sa course : les soupapes S et S' sont fermées. Lorsqu'on soulève le piston, il laisse au-dessous de lui dans le corps de pompe un espace vide d'air; en vertu de son expansibilité, le gaz du récipient soulève la soupape S et pénètre en partie dans le corps de pompe; la soupape S' ne peut s'ouvrir que

Fig. 182.

de bas en haut et reste fermée par la pression atmosphérique.

Quand le piston est parvenu au bout de sa course, la force élastique du gaz devient la même dans le récipient et dans le corps de pompe et la soupape S, également pressée sur ses deux faces, retombe par son poids.

Si l'on abaisse alors le piston, la soupape S reste fermée et s'oppose au retour dans le récipient du gaz du corps de pompe, le gaz du corps de pompe, isolé du récipient, est comprimé puisque son volume diminue ; sa force élastique augmente graduellement au point

PESANTEUR

d« ili'pa<i3er la pression atmosphérique qui agit au-dossus du piston; • et moment la soupape. S' se soulevé. Tout le gaz du corps de pompe 'échappe si le piston au bas de sa course se trouve on contact intime «*c la base du corps de pompe.

Oo est revenu aux premières conditions de l'expérience, mais la force (élastique a diminué dans le récipient, puisque le gaz qui y était primilivement contenu s'est partagé entre le récipient et le corps de pompe.

On Itive de nouveau le piston, le vide se fait au-dessous de lui et le S^ du récipient se partage encore entre le récipient et le corps do pompe ; le gaz du corps de pompe isolé comme précédemment quand *P'stciii s'abaisse, s'échappe encore à l'extérieur. ^f>aquc course descendante de piston extrait un volume de gaz legai nti volume du corps de pompe, et la force élastique diminue dans ' ''•^cipi,>nt qui se vide de plus en plus.

23c Force élastique dans le récipient après n coups de

plst^on. — Désignons par R le volume du récipient et du tuyau qui

™*U corps de pompe et par C la capacité du corps de pompe.

^u début, le piston étant en contact avec le fond du corps de

otïïpo, la masse gazeuse du récipient a un volume R et une force

i»liqiie II ; après que le piston a été soulevé, cette masse occupe le

oluinc R -f- C. Conformément à la loi de Mariotte, sa force élastique

^•«volle H, satisfait à l'équation :

RH = (R-f-C)H,

d'où 114 =

'fax dn corps de pompe est expulsé dans l'atmosphère pendant l» descente du piston. Quand on soulève de nouveau le piston, la niMst' gazeuse restée dans le récipient, à la pression H,, occupe le volume R -j- C; sa force élastique devient II,,

^•est la pression du gaz du récipient après deux coups do piston. Après n coups de piston :

Les forces élastiques du gaz du récipient décroUsenl en prog aion géométrique quand le nombre des coups de piston crott en ] gression arithmétique.

Avec une machine parfaite, la force élastique dans le récip

pourrait devenir inférieure à toute quantité donnée, car la frac

t>S.c *'* inférieure à l'unité et ( v. , p 1 tend vers zéro si n s

mente indéfiniment.

La densité d'un gaz étant, d'après la loi de Mariotte, proport nelle à sa force élastique,

'>•=■' (ff^r-

D représente la densité initiale du gaz du récipient, et D^sa dei après n coups de piston ; celle-ci décroît indéfiniment.