ACTIONS MOLÉCULAIRES DES LIQUIDES

a TU que, lorsque F varie en raison inverse de R, comme dans les ballons en caoutchouc, la pression intérieure reste constante; mais dans les bulles de savon, où F est constant, la compression du gaz augmente de plus en plus à nesure que la grosseur de la bulle diminue.

Nous allons retrouver cette même composante normale dans les phénonènes capillaires, où elle joue un rôle des plus importants.|

73. Adbésioii des liquides aux solides. — L'action de la pesanteur sur les li- |uides est aussi modifiée par les phénomènes qui se manifestent au contact les liquides avec les solides, ou des liquides les uns avec les autres.

Tous les corps solides, sans exception, exercent sur les liquides uneattrac ion, dont la grandeur déjjend à la fois de la nature du solide et de celle du iquide entre lesquels a lieu le contact. [L'attraction dont il s'agit est appelée idhêsioUy tandis qu'on réserve le nom de cohésion à la force attractive qui i exerce entre les molécules d'une même substance.]

Au point de vue des effets produits par le jeu simultané de l'adhésion et le la cohésion, il y a lieu de distinguer deux cas essentiellement différents. L'attraction du corps solide pour le liquide peut être plus grande ou plus petite que la cohésion du liquide : dans le premier cas, le solide est mouillé par le liquide; dans le second cas, il ne l'est pas. Le bois et le verre, par exemple, exercent sur l'eau une attraction plus forte que ne l'est la cohésion les molécules aqueuses; aussi une baguette de verre, qu'on plonge dans l'eau et qu'on en retire ensuite, entraîne- t-elle avec elle des gouttes de ce liquide : ici l'attraction exercée par le verre sur les molécules aqueuses l'emiHjrte, non seulement sur la cohésion du liquide, mais encore sur l'action de la pesanteur. Le mercure à l'état de pureté parfaite ne reste attaché ni au bois ni au verre; il adhère, au contraire, au cuivre et à l'or.

73*. Sirf ace libre d'an liquide aa voisiDage d'an solide. — On a vu, § 66^, que la surface libre d'un liquide au repos et soumis k l'action seule de la pesanteur est horizontale ; cette forme éprouve des changements remarquables quand intervient l'influence d'une autre force, telle que l'adhésion ; (car, en vertu des lois générales de l'équilibre, il faut que la résultante de toutes les forces qui sollicitent un point quelconque de la surface liquide soit normale au plan tangent passant par le point considéré.!] Aussi n'est-ce qne très rarement que la surface d'un liquide reste parfaitement horizontale dans le voisinage de la paroi verticale d'un corps solide; l'horizontalité ne peut avoir lieu dans la région sus-indiquée que si l'adhésion du liquide au wlnle est exactement égale à la moitié ^*) de la cohésion des molécules liquides. Quand l'adhésion a une valeur plus grande, le liquide mouille le

8oli(l<' et son niveau s'élève contre la paroi de ce dernier, en formant un ménisque concave, comme on le voit dans la figure 69 aux points F, G, D»E. Lorsqu'au contraire la cohésion est supérieure au double de la force 'iVihésion, le liquide ne mouille pas le soli(Ie ; sa surface s'en écarte et se déprime de manière k devenir convexe; c'est ce que montre la figure 70.

i'U texte aU'^manddil que rhorizo.ilalitè a lieu quand Vadhésion estexnclement égale àla coh^«<oa. A éoooçaot cette proposition, l'auteur nous semble avoir rommis une inadvertance r " °* P** pTi» «««te qu'il parlait d'un liquide en contact avec la paroi verticale d'un vaae. Glairaull a démontré Baj|^. I^Miatiquement que, dans ce cas, U cnh'-'tion du liquide doit êtrr double de sa force ai ttftion au folide^ pour que le niveau reste horizontal.]

144 DE LA PKSANTEUR

L'eau reofermée dans un'yase de verre ou de bois nous offre un exemple de liquide donnant naissance à un ménisque concave,' le mercure, dau les mêmes circonstances, a une surface convexe.

73*. Phéooniniei capillïirei et loii delacapilUritê. — Os changements de foriM

qu'éprouve la surface des liquides aux points où elle touche à des paroii

solides concoureiit, avec la tension superficielle, à modifier d'une manière

reraaninable les conditions d'équilibre qui régissent les hauteurs de»

liquides dans les vases con»-

muniquants. Considérons, pir

exemple, ce qui arrive qDand

les parois d'un vase sont

assez rapprochées l'une de ,

l'autre pour que la surbcc

du liquide comprise itaui

rint^TvalIe soit en tolalilc

Pia. m. ~ MrniiqaF lop<-ivc Fis. 70. — U«niti]ua ron^ext COurbe ; tel est Ic CaS deS JlOr

"'"L'S' d-'.uTr'"" ■*""'." 1,"^^»™!!. S"," K,"" tioiis de liquides CD et LK

in |4rûL< du lube. pu Ici piroia du tube, ^

représentées dans les oguM 09 et 70.

|0n a vu (§ 72'') que la tension superficielle, s'exei-çant en chaque poiit dans te plan tangent, donne naissance, lorsque la surface est courbe, i une composante normale dirigée vers l'intérieur de la concavité et d'autict plus grande que le ravon de courbure est plus petit; ce qui varie atec la fiirme delà surface, ce n'est donc pas la tension superficielle, c'est II composante normale de cette forco, composante égale à zéro pour une surface plane.

Comparons, dès lors, les pressions que le liquide exerce sur deux portions égales d'un même plan horizontal quelconque S Q P, situées, l'une au-di'Ssous de la surface courlw, l'autre au-dessous de la surface plaw- Au point S, par exemple, placé en deintrs des tubes des tigun.>s G9 et 70, la pression hydrostatique est égale au poids d'une colonne liqui<le ayant pour hauteur la distance verticale SR du [wint S :t la surface libre dl liquide et pour base l'aire de la portion de plan considérée. Un point du même plan situé à l'intérieur des tubes supportera la même pression hydrostatique, mais diminuée ou augnienti'e delà composante normale de la tension superficielle, puisque cette composante, toujours dirigée vers b concavité, agit dans le même wns que la iiesaiit*'ur, si la surface M convexe, et en sens contraire, si la surface est concave.

Il suit de là que la pression vertical*' à l'intérieur des tubes est difffrente de la pression hydroslatique qui s'exern- seule ii l'extérieur : elle est moinclnî dans le tube de la figur.' (!'), où la suifacc libre du liquide «t concave: eHe surpasse la pressio;! iiydrostnliqne dîii.s h' tube h ménisque cuiivixe de la figure 70. Kn cuiscquence, l'équilibiv uv pourra s'établir que si le nivi'au du liqniilf -.'éli'\c dans le premier IuIk- et s'akiiï^e dans le second, jusqu'à c qui' le poids d'' la culouiie liquide, diminué oa nugnient-' île la compusaide ijonnale correspondante, fasse itiuilibre dau» chaque tulx" ii la pression hydro-'la'ique qui s'exerce à restêrieur SUfk même phiii liuriziud/il. ]