CHAPITRE V

de l'état liquide.

66. Cohésion des liquides. — Nous avons défini l'état liquide, cet état de la matière dans lequel les molécules d'un corps s'attirent mutuellement avec une énergie si faible qu'elles ne restent pas unies solidement les unes aux autres, et que la plus légère influence suffit à les déranger de leur position. On comprend dès lors que toute force qui vient à agir sur un liquide y produise • les effets bien plus considérables que ceux qu'elle détermine dans les solides. La pesanteur, par exemple , agit de la même manière sur toutes les molécules matérielles, que le corps considéré soit solide ou liquide; mais , dans le premier cas, elle n'a pas d'influence appréciable sur la forme du corps, parce qu'elle est impuissante à vaincre la forte attraction qui maintient les particules matérielles unies entre elles; elle triomphe , au contraire , facilement de la faible résistance que lui opposent les forces attractives qui s'exercent entre les molécules liquides. Telle est la raison pour laquelle la forme d'une masse liquide au repos est déterminée par la pesanteur et dépend, en conséquence, de la forme 'lu vase qui renferme le fluide.

66". Compressibilité des liquides. — Les corps liquides changent donc aisément de forme, grâce à la mobilité de leurs molécules, qui glissent les unes sur les autres avec la plus grande facilité; en un mot, ils n'ont pas de forme qui leur appartienne en propre; en revanche, lorsqu'ils sont soumis à l'action de forces extérieures, leur volume éprouve des variations bien moins considérables que celui des solides et surtout des gaz placés dans les mêmes conditions , si ton-

DE LA PESANTEUR

tefois la température n'a pas changé. On sait, en effet, qu'en exerçant une compression ou une traction sur un corps solide , on en augmente ou on en diminue la densité de quantités facilement appréciables; il n'en est pas de même des liquides, ou, du moins, la diminution de volume que nous pouvons leur faire subir est-elle insignifiante et exige-t-elle le déploiement de pressions d'une énergie extrême. C'est en raison de cette circonstance que la compressibilitê des liquides est très-difficile à mettre en évidence; car le vase dans lequel on cherche à les comprimer, cède beaucoup plus à la pression que ne le fait le liquide lui-même.

Cependant M. Regnault a tourné la difficulté en disposant l'appareil de manière à ce que le vase renfermant le liquide , vase qui a reçu le nom de piézomètre, supportât sur sa surface extérieure une pression égale à celle qui était exercée sur le liquide ; par ce moyen , il a pu constater que le volume d'une masse liquide diminue proportionnellement à l'augmentation de pression. Mais cette diminution de volume est si petite que, dans la pratique, on peut toujours considérer les liquides comme étant incompressibles.

[Pour donner une idée de la faible compressibilité des liquides , nous citerons le coefficient de compressibilité de l'eau, qui a été trouvé égal, en chiffres ronds, à 0,00005; ce nombre signifie que 1 mètre cube d'eau, par exemple, c'est-à-dire 1,000,000 centimètres cubes, soumis à une augmentation dépression de i atmosphère , éprouve une diminution de 50 centimètres cubes, et se trouve ainsi réduit à un volume de 999,950 centimètres cubes.] Le seul moyen efficace qu'on possède, non-seulement pour augmenter dans des proportions notables la densité des liquides, mais encore pour la diminuer, consiste à leur ajouter ou à leur enlever du calorique; nous nous occuperons de cette question quand nous traiterons de la chaleur.

La faible compressibilité des liquides s'explique par l'accroissement rapide qu'éprouvant les forces répulsives qui s'exercent entre les molécules , quand les intervalles moléculaires viennent à diminuer d'étendue. Sous la pression -atmosphérique habituelle, les forces moléculaires, attractives et répulsives, se font équilibre ; mais si la pression augmente , l'intensité des forces répulsives croît dans une proportion telle qu'elle oppose un obstacle presque insurmontable au rapprochement mutuel des molécules liquides. Quand, au contraire , on diminue la pression extérieure , en plaçant le liquide clans un milieu où on fait le vide, les molécules des couches superficielles se séparent des molécules sous-jacentes et sortent ainsi de la sphère d'attraction de Ges dernières : le liquide se vaporise et passe à l'état gazeux , les forces attractives ne suffisant plus à maintenir le corps à l'état liquide.

66b. Forme de la surface libre des liquides. — Dans les liquides, chaque particule matérielle peut, sous l'influence de la pesanteur, se mouvoir indépendamment des autres jusqu'à ce qu'elle soit arrêtée dans sa chute par la résistance des molécules sous-jacentes ou par celle des parois du vase; il en résulte, non-seulement que toute masse liquide prend la forme du vase dans lequel elle est contenue, mais encore que la surface libre d'un liquide au repos est horizontale, c'est-à-dire perpendiculaire à la direction de la pesanteur, chacun des points de celte surface devant se trouver à la même dislance du centre de la terre.

HYDROSTATIQUE