VE = V H
te dernière formule nous montre que : Je produit du volume d'une masse galeuse fi pression qu'elle supporte est une quantité constante,']
« recherches d'une extrême précision, dues h V. Regnault, ont appris [a loi trouvée par Mariotte, et qui était supposée s'appliquer à tous les u est cependant rigoureusement exacte pour aucun d'eux. La plupart iveut une diminution de volume plus rapide que ne l'exige cette loi : atmosphérique, l'azote, l'acide carbonique, et surtout les gaz facileliquéfiables, sont dans ce cas; par contre, la compressibilité de TOgène, au lieu de rester constante, diminue à mesure que la pression lente. Eu outre, la chaleur aurait une influence marquée sur la marche >hénomènes : pour les gaz k compressibilité croissante l'élévation de inpérature ferait disparaître l'écart entre la loi de Mariotte et les tais observés, tandis que pour l'hydrogène cet écart augmenterait ; t inverse se produirait par l'abaissement de la température.
«ludiant les écarts de la loi de Mariotte pour des pressions encore plus différentes prcflaion atmosphérique que ne l'avait fait Rep:uault, M. Gailletet a constate que Tair m maximum de compressibilité à 80 atmosphères et qu'au delà il se comporte comme ogène. tandis que MM. Mendélejeff et Kirpitschcw ont trouvé, entre 0™'», 5 et 650""", Hnpressibilité supérieure à celle qui est assignée par la susdite loi. Ces résultats ent les conclusions formulée** par Regnault : en effet, dans les expériences de M. Caille gaz se rappix>chant de son point de liquéfaction aurait dû devenir plus compressible ; elles des physiciens russes, au contraire, les écarts de la loi eussent dû être d*autant que le gaz se ttx)uvait à une plus grande distance de Tétat liquide.]]
point de vue des rapports de la chaleur avec l'état gazeux des corps, il rie détenir compte des écarts de la loi de Mariotte; aussi reviendronssur ce sujet dans l'étude de la chaleur (cf. liv. V, chap. I). Mais dérées en elles-mêmes, les différences résultant de ce désaccord entre théorique et la réalité sont si faibles, du moins, pour les fluides difflciit liquéfiables, que, dans les circonstances ordinaires, on peut en faire action quand il s'agit seulement de calculer le volume ou la densité gaz en fonction de la pression qu'il supporte, ou bien de résoudre le ènie inverse ; c'est ainsi, par exemple, qu'on s*appuie sur la loi de otte dans la détermination des liauteurs par le baromètre, dans la ire des pressions par la réduction de volume dune masse gazeuse lomètres à air comprimé), etc.
(*. TrtméaoBètre. — La loi de Mariotte a fourni k Say et k Regnault le âpe d'un instniment destiné à mesurer le volume et, par suite, le poids fique de certaines substances, telles que la poudre, les fécules et une
de corps organisés, qui sont altérées par leur immersion dans un ie ou qui retiennent une grande quantité d'air dans leurs pores. instrument de Regnault, appelé tolumènomèlre, se compose d'un ballon ttaché au reste de l'appareil au moyen d'un collier à gorjre c et comquant avec un manomètre à deux branches M, par l'intermédiaire du /. L'une des branches du manomètre présente deux traits de repère essus et au-dessous d'un renflement a. On détermine une fois pour
DE LA PBAKTECB
toutes : 1* le volume r compris entre ces deux traits, en pesant le rac nécessaire pour le remplir ; 2* le volume intérieur V ilu ballon B et du jusqu'au trait supérieur, en appliquant ta loi de Mariolte à la variât) pression d'une masse d'air, quelle on fait occuper succt ment les volumes c et (V variations que le manomél l'appareil permet de mesurer Ces constantes de l'instr connues, ou introduit dans le B le corps dont le Tolume a déterminer. On remet le bal place et on ouvre les robioe R, le premier pour permettre renfermé dans l'appareil d' chapper au dehors, le secont établir la communication en deux branches du manomèt verse ensuite du mercure | branche ouverte jusqu'à ce ( niveaux du liquide dans la branches soient à la haute trait de repère supérieur. E raant à ce moment-là le i r, on emprisonne dans l'appa volume (V — x) d'air à la pi atmosphérique If , mesur inèii:e instant avec un baro Par une rotation convenal robinet R, on fait alors écoi mercurt' des deux branche qu'à ce que le niveau !t élevé, celui de la branche f Coïncide avec le trait de rep férieur. L'air emprisonné q cupe maintenant le volume f — iC>, est à la pression (J h désignant la différence actuelle des niveaux du mercure dans le mitre. En vertu de la lui de Manotte, on a alors :
{V — x) H = (V -h t~x)(II-h).
d-où: x= ^-^-riH-A)^
h Si nous appelons p le puids du corps préalablement pesé, la densili cbce sera donnée par IVxjin ssion :
rf = J'-= ■. '''' . -.(
j: Vh— V (H — A) '
n d. It'gna.It.
m élastiiiie des gai. Manomètres. — On distingue trois genres de pes, les manomètres à air libre, les manomètres à air comprimé nomètres métalliques.
STRB A AIR LIBRE. — Le principe de Pascal a été mis à profit pour la pression que supporte un gaz, ou celle qu'il exerce lui-même,
de sa force élastique. S'agit-il, par exemple, de déterminer la d'ane masse gazeuse renfermée dans le réservoir R clos de toutes ;. 105), on pratique, en un point quelconque de la paroi de ce le petite ouverture à laquelle on adapte » extrémités d'un tube ABC recourbé
laissant l'autre branche ouverte à l'air ns l'intérieur de ce tube, on introduit aine quantité de mercure, ou de tout [uide; la communication entre le rét l'extérieur se trouve ainsi interceptée, irence H des niveaux  et B du liquide
deux branches de l'instrument permet 1er la pression du gaz. En effet, du côté
Textérieur, la surface  du mercure
le poids de l'atmosphère ; dans l'autre
la surface B est pressée par la masse
R. Si cette dernière a une force élas-
rérieure à la pression atmosphérique, la
du mercure sera plus petite dans la
ouverte A que dans la branche B qui
[que avec le réservoir, et la pression du
era celle de l'atmosphère diminuée du
me colonne de mercure ayant pour hau- ^»®- **•"* P"n«>p« <*" manomètre
lifférence des deux niveaux ; ce cas est
\è dans la figure 105. Si, au contraire, la
du gaz l'emportait sur celle de l'atmosphère, le niveau se tiendrait
en B qu'en A : c'est ce que montre le dispositif de la figure 103,
reau B dans la branche fermée est à 75''°' au-dessous du niveau
la branche ouverte ; la pression supportée par le fluide aériforme
dans l'espace B D est alors égale à la pression atmosphérique he du poids d'une colonne mercurielle de 75''" de hauteur. Tel est le sur lequel repose le manomètre à air libre, instrument destiné à la pression d'un gaz ou d'une masse fluide, en général. 11 importe i fort peu que le tube manométrique soit large ou étroit, car, . du principe de Pascal, la pression est proportionnelle \\ la iressée; on doit toutefois exclure les tubes à diamètre assez jw^tit
l'influence de la capillarité y atteigne une valeur qui ne soit pas >le.
Domètre ainsi construit accuse donc, par la différence de hauteur lux du mercure dans les deux branches de l'instrument, l'inégalité ion entre l'extérieur et une masse de gaz confinée. De cette diffé- I hauteur H il est facile de déduire la tension intérieure du gaz : nière est égale à la pression atmosphérique exprimée en hauteur
^•Umtonmm^ Pbyt. méd., T édii. . VK
210 DE LA PESANTECa
de colonne mercurielle, augmentée ou diiDiuuêe de H, suivant le o6li' niveau est le plus élevé.
On peut remplacer le mercure par tout autre liquide peu volatil, on compare entre eux deux manomètres construits avec des liquides rents, on reconnaît que les différences de hauteur dans les deux instn sont en raison inverse des densités des liquides employés ; l'ea exemple, dont le poids spécifique est environ 13 fois plus petit que o mercure, s'élèverait à une liauteur i'S fois plus grande. L'emploi delj à faillie densité est indiqué dans certains cas où les différences de pre observer sont peu considérables.
f Manomètre différentiel. — L'accroissement de sensibilité obte la diminution de poids spécifique du liquide manomètrique est parfois fisant ; il faut avoir recours alors au manomètre à deux liquides de dans lequel les variations de nives vent être rendues théoriquemeul grandes qu'où le désire, si les 1 dont on bit usage sont convenat choisis. Ce manomètre (flg. 106) i jiose d'un tube, recourbé en U, d deux branches verticales débc chacune dans le fond d'un vase t mètre beaucoup plus lat^e. Il U les deux liquides superposés ne jas miscibles et qu'Us aient des d très voisines l'uue de l'autre. Oi d'abord dans l'un des vases, Of droite, le liquide le plus lourd, i sence de térébenthine, par exempl ilans l'autre vase, de l'alcool col on fait en sorte que la surface d> ration des deux liquides arrive k i teur de la branche de gauche, en du zéro d'une échelle vertical permet d'en mesurer les déplact I^ vase à alcool, fermé par un Ix com'munique, au mojen d'un t verre, avec un manomètre à eai au centre de l'appareil et servant h cier par comparaison la sensib l'instrument ; un deuxième tube accès, dans le même vase, aux jircssions qu'il s'agit de mesurer. Qi réservoir de droite, il s'ouvre dans l'atmosphère.
L'excès de pression qui s'exerce du côté de l'alcool est-il égal a d'une colonne de ce liquide de 2'", les surfaces libres des liquides se d ront en sens contraire l'une de l'autre, chacune de 1™ environ, puîsqi densités sont très voisines; mais, j)ar suite du large diamètre desvas> variation de niveau nécessiter;), dans chacun de ceu.^-ci, l'entrée ou 1 d'uue quautité de liquide assez grande [tour occuper une longueurcoDsi
tube de commuDication, et la surface de séparation des liquides I un déplacement égal à cette longueur. La sensibilité de ce re est donc d'autant plus grande que les vases ont un diamètre sidérable par rapport à celui du tube et que les densités des deux diffèrent moins l'une de l'autre. M. Marey, dans ses recherches ;iqaes sur le vol des oiseaux, s'est servi de cet appareil pour les pressions de l'air en avant et en arrière d'un disque mobile.| METRE A AIR COMPRIMÉ. — Avec Cet instrument, la tension du gaz e par la réduction de volume qu'elle fait subir à une masse limitée sduction soumise à la loi de Mariotte. On transforme le manomètre re en manomètre à air comprimé en réduisant la longueur de la ouverte À (fig. 105) et en la fermant à sa partie supérieure, après mprisonné une certaine colonne d'air à la pression atmosphérique.| mÎtres MÉTALLIQUES. — On a fait connaître, dans le § 84% les res employés en physiologie (hémomanomètres). On y a décrit des Qts fondés sur un tout autre principe, savoir les manomètres métalans lesquels l'élasticité de flexion a été utilisée sous forme soit de reux (manomètres à ressort), soit de caisse à fonds élastiques très à système anéroïde ou holostérique).^
ran des haates pressions. — Dans les cas où les pressions à mesui*er s*élèycnt centaines d'atmosphères, comme dans les eipériences sur la liquéfaction des iz réputés permanents, M. Cailletet a pu évaluer exactement ces énormes pres- ( ûnsant s* exercer à l'extérieur d*un réservoir en verre muni d'un tube capillaire il du mercure : les déplacements du niveau du liquide mesuraient la réduction du réservoir, réduction proportionnelle à la pression extérieure.]]
«ilOB âtmotphériiM. Baromètre. — Le manomètre de la figure 105 pression du gaz renfermé dans le • R par rapport à celle qui existe à ir, c'est-à-dire une pression rela- ►us avons montré qu'en ajoutant à «ion relative la pression extérieure, t la pression absolue du gaz.] Une dodiflcation dans le dispositif de l permet de déterminer directement »n absolue. Je suppose, par exemple, [isse de trouver la pression extéelle qui agit sur le niveau A du : il suffit de faire le vide dans le ' R, de manière que la surface du dans la branche B C n'ait aucune à supporter. Il est évident que, conditions, la hauteur de la colonne lie comprise entre les niveaux A et I branche B C représente la press'exerce sur la surface A dans la ouverte.
reil ainsi modifié prend le nom de baromètre, quand il est destiné F la pression atmosphérique. Dans la pratique, ou supprime le ré-
Fio. 107. — Baromètre A cure! le.
servoir R de la figure 105 et ou se borne h fermer rextrêmîté C di en s'arrangeant de façon que cette branche ne renferme aucune tr gaz. [On a ainsi un baromètre à siphon. La figure 103 représente baromètre de cette espèce, si la grande branche était fermée à sa supérieure Cetlespace B' C entièrement vide, tandis que la petite t serait mise en communication avec l'air extérieur par une ouvertui tiquée dans la partie B D. La difierence de hauteur B B' des nives mercure dans les deux branches mesurerait la grandeur de la p atmosphérique.]
On donne aussi au baromètre la disposition suivante (fig. 107) : i de verre B suffisamment long est fermé à Tune de ses extrémités, de mercure et renversé de manière que l'extrémité ouverte plonj une cuvette également remplie de mercure ; le liquide se maintiei dans le tube à une hauteur verticale h en rapport avec la pressioi sphérique. [Ainsi construit, l'instrument est appelé baromètre A c L'espace vide qui existe au-dessus du mercure dans le tube porte de chambre barométrique,]
[La figure 108 représente le baromètre de Fortin^ lequel n'es chose qu'un baromètre à cuvette, rendu à la fois portatif et préc l'instrument est renfermé dans un manchon ou étui met percé de fenêtres en regard des niveaux du mercure, et gravée sur sa surface une échelle en millimètres, le 1 laquelle se meut un curseur annulaire muni d'un vernû peau de chamois forme le fond de la cuvette, qu'on pei élever ou abaisser à l'aide d'une vis de soutien, de ma amener le niveau du mercure en contact avec l'extrémil d'une pointe d'ivoire qui répond au zéro fixe de l'échi Le même dispositif permet de réduire la capacité de la à un degré suffisant pour que le mercure remplisse tôt l'appareil et qu'il ne puisse pas être projeté avec violenc* les parois de verre, pendant le transport.|
^Baromètre-balance, — C'est mi bai*omètre à cuvette doDt le ^1 lieu d*être fixe, est suspendu au fléau d*une balance et équilibré a
d'une tare. Par suite de l'existence du vide barométrique, les actions de la pression atmosphérique sur Tinsti-ument ne se font pas éqi la pression sur la base sup'jricui^ de la cbambre barométrique au poiils du tube pour le solliciter à tomber. Il eu résulte que, si U atmospht>rique vioat ù auginentor ou à diminuer, la force qui tei descendre le tube varie dnu:^ le mônic sens et communique au fléau \ naison coiTCspondaute.
II est clair que la sensibilité du baromètre doit augmenter avec le
de la chambi*e bni-ométriqno; on démontre, en outre, que le dé]
vertical du tube est proportionmd à la variation de pression ; ce de]
jwut être mesuré, soit dinH"t*?m«'nt le lon^ d'une échelle, stùl |m
naison du fléau. Ia? l>arv>mètre-halanc-.* e$t k* plus souvent emploT
ap|»areil enregistivur ; il suffît, pour cela, de munir le fléau d*ttQ at
V T.w» ni<-*t en contact avec la surface d'un cvliudre tournant. il rio, lue. • -u
Fortiiu L^ hauteur du mercure dans le tube barométrique
habituellement, au bord de la mer, dans le voisinage de 7( mètres; c*est cette hauteur qu'on est convenu de nreudre comme repn
I pression normale de l'atmosphère à l'altitude de zéro. |Elle correspond on poids de 1033^,296 ou, en nombres ronds, de 1033 grammes par mtimètre carré, car tel est le poids d'un cylindre de mercure ayant V"^' i base et 76^ de hauteur, la densité de ce liquide étant 13,596 ; on a, en Fet : P = yi) = 1 X 76 X 13,596 = 1033,296.
On a fait de la pression 1033" , correspondante à cette hauteur mercuîUe de 76 centimètres, une unité pour la mesure de la force élastique des z et des vapeurs, unité qui a reçu le nom d'atmosphère. Il nous semble éférable de rattacher les mesures de cet ordre au système métrique et de oisir, en conséquence, le kilogramme pour unité de pression. Cette atmohère métHqtie représente le poids d'une colonne de mercure de 1 centi- ?tre carré de section et de 735"",51 de hauteur, ou celui d'une colonne iâa de 10 mètres de hauteur (F. M.).|
[M'. CorroctiOBS des mesures baromètriqoes. — Pour rendre les observations pomé triques comparables entre elles, on doit les ramener à ce qu'elles •aient si les différences de hauteur observées n'étaient dues qu'à l'inence de la pression atmosphérique ; il faut, en conséquence, leur faire bir deux espèces de corrections, l'une relative à la température, l'autre la capillarité.
Va première correction a pour but d'éliminer l'action de la capillarité, lion qui diminue la hauteur d'ascension du mercure dans les tubes d'un tmètre inférieur à 30 millimètres; on a construit des tables à deux irées qui donnent la valeur de la quantité à ajouter, quand on connaît au salable le diamètre intérieur du tube barométrique et la flèche du oisque convexe qui termine la surface du mercure.] Sous avons vu, d'autre part, que la hauteur de la colonne liquide souée est en raison inverse de la densité du liquide employé ; or, cette Mité varie avec la température suivant une loi dont il sera question dans tude de la chaleur (cf. liv. V, chap. I) ; en outre, les divisions de l'échelle Tant à mesurer la hauteur du mercure dans le tube barométrique t des longueurs qui dépendent aussi de la température. La seconde correcn est donc double; elle consiste : 1** à ajouter à la hauteur observée, et rrigé*^ de la capillarité, l'allongement correspondant à la température t TexjKîrience, ce qu'on obtient en multipliant cette hauteur par le binôme dilatation de la matière dont est faite l'échelle ; on a ainsi la hauteur aie il t^; 2® à ramener la hauteur du mercure à ce quelle serait à la npérature de zéro, en multipliant la hauteur^rate par le rapport inverse s densités du mercure à la température de Texpérience et à 0', ce qui lient «î diviser par le binône de dilatation relatif au mercure. N^. DiBlution de la pression atmosphiriqne avec l'altttade. — La pression de itmosphère en un point quelconque du glol>e terrestre est égale au poids la colonne d'air placée au-dessus du lieu considéré; il s'ensuit qu'eUe »it diminuer à mesure qu'on s'élève au-(lessus du niveau de la mer, lisque la hauteur de l'atmosphère varie en sens inverse de l'altitude. En supposant que l'air conservât partout la même densité jusqu'aux Dites de l'air atmosphérique, la diminution de la hauteur barométrique rait projiortionnelle à l'accroissement de l'altitude; la réalisation de ce s exigerait (jue l'air atmosphérique fût à peu près incompressible, comme
le sont les liquides. Mais il n'en est rien : en sa qualité de fluide ( Tair ne possède pas de Volume déterminé ; il se dilate, en raison force expansive, autant que le permet la pression à laquelle il est j Or, chaque couche horizontale de l'atmosphère supporte le poid des couches sus-jacentes, et comme ce poids est nécessairement c plus faible qu'on s'élève plus haut, la densité de l'air doit déci mesure que l'altitude augmente, car, en vertu de la loi de Mi (cf. § 95), la densité d'un gaz est proportionnelle à la presssion qu porte. Ainsi donc, deux causes concourent à diminuer la pression ati rique, et, par suite, à faire baisser le niveau du mercure dans le tub métrique, au fur et à mesure qu'on s'élève au-dessus du niveau de d'une part, la hauteur de la colonne gazeuse qui presse sur la du mercure dans la cuvette devient plus petite ; de l'autre, la densité va en décroissant. Si nous nous élevons, par exemple, à 1 mètre c teur, la pression atmosphérique diminuera d'une quantité égale au { la couche gazeuse de 1 mètre d'épaisseur qu'on a traversée.
Cela posé, nous pouvons admettre sans erreur sensible que la densité de Tair r stante dans l'épaisseur d'une même couche, tout en variant quand on passe de Tune le poids de chacune des couches se déduira alors facilement de la pression corresf car, à volume égal, le poids d'un gaz est proportionnel à sa densité, et, par m pression qu'il supporte.
[[Appelons Pq la pression do Tatmosphère au niveau de la mer (altitude égale à p^ le poids de la première couche d'air, de 1 mètre de hauteur. La pression supérieure de la première couche, c'est-à-dire à l'altitude 1, sera :
^i = ^0 - Pv Le poids de l'air composant la deuxième couche sera égal à celui de la première par le rapport direct des pressions correspondantes; on aura donc :
Pi — Pi ~^~ — Pi j5 >
par conséquent, la pression sur la face supérieure de la deuxième couche, c'e à l'altitude 2, aura pour valeur :
Pt = Pi-pt = Po-Pi -Pi ^2^
{P»-Pi)'
On trouverait de même que le poids de la troisième couche est :
P, -Pt-p^- Pi [—jr-) .
et que, par suite, la pression k l'altitude 3, serait :
Les valeurs ainsi • calculooi nous montrent que la pression atmosphérique < siiitant utte jtrogression géométrique quand Valtitude augmente en prot nrithitiétique.
La pression atmosphéri(iue à une altitude quelconque ri a donc pour expi
tnl 1«8 logarithmes des deax membres, on obtient Téquation :
Lg. P„ = n Lg. (^^^■^) + Lg. Pc.
■e: "- Lg- -P. - Lg- P. j (2)
ésentant le dénominateur, qui est une quantité constante par la lettre h^ et en it que le logarithme d*un quotient est égal à la différence des logarithmes Nttbres:
n = -i- Lg. -Jj-, (3)
représentant des pressions équivalentes aux poids des colonnes mercorielles intes. Or, en appelant F^ et Hn les hauteurs de ces colonnes et D la densité du DUS avons :
Po = JTo D et P„ = Hn D,
vons donc remplacer dans la formule (3) le rapport des pressions évaluées en vr celui des hauteurs exprimées en mètres et écrire :
la formule qui permet de déterminer, à Taide du baromètre, d*une manière ive,raltitude n d*un lieu, c^est-à-dire sa hauteur au-dessus du niveau de la mer. sant les hauteurs barométriques on deux endroits différents, on peut, au moyen le indiquée ci-dessus, calculer les altitudes des deux stations considérées et en listance verticale qui les sépare. Toutefois nous ferons remarquer que la formule ant établie et coimue sous le nom de formule de Halley, ne fournit pas de '» exact<}, car elle néglige un certain nombre de causes qui influent sur la denches atmosphériques. Laplace, tenant compte de Tinfluence de la température itude, a donné une formule plus exacte, dont on se sert généralement pour la hauteurs par le baromètre.]
ts de la pression atmosphérique. — Tous les corps plongés dans l'air rique supportent de la part de ce fluide une pression équivalente au la colonne gazeuse située au-dessus d'eux, poids égal à 1033*' fiètre carré, quand la hauteur barométrique est de 76 centimètres. 1 corps est en communication avec l'atmosphère par toute sa 1 est pressé également dans tous les sens ; en conséquence, il n'est i d'une manière sensible par l'intervention de cette force extérieure, es ])ressions de direction opposée se neutralisent mutuellement. a une portion de sa surface soustraite plus ou moins complètement ice de la pression atmosphérique et s'il est mobile, il se déplace en raîre de la direction suivant laquelle agissait la pression supprimée iée,et il s*avance jusqu'à ce qu'il rencontre une résistance capable quilibre à Texcès de pression qui s'exerce sur la face opposée. Telle se de l'ascension du mercure dans le tube barométrique : ce liquide squ'à ce que le poids de la colonne soulevée soit égal à la pression sphère.
e de la macliine pneumatique dont il sera question dans le § 98, lisément étudier les phénomènes qui se manifestent quand on les corps a la i)ressi()n atmospliérique. Les liqui^les volatils, par
216 DE LA PESilNTEUR
exemple, placés dans le vide, se réduisent très rapidement en vapenr. emploie-t-on souvent la susdite machine pour dessécher les substana mides, surtout celles qui ne doivent pas être exposées à une tempe élevée ; ordinairement on vient ;en aide à l'action du vide dans ces c stances, en plaçant à côté de la substance à dessécher une matière d'eau, telle que le cMorure de calcium ou l'acide sulfurique.
Les animaux qu'on introduit sous le récipient de la machine pneun éprouvent un besoin de respirer, qui se fait sentir à intervalles d'auta rapprochés que la raréfaction est plus avancée, et ils finissent par ] asphyxiés.
La cloche de verre qui constitue le récipient en question peut s< mettre en évidence l'énergie de la pression atmosphérique : lorsque existe sous cette cloche, il faut une force considérable pour la séps la platine sur laquelle elle repose. On démontre ordinairement cet ( la pression atmosphérique au moyen d'une expérience déjà ancieni est connue sous le nom d'expérience des hémisphères de Magdel deux hémisphères creux en métal sont appliqués l'un contre l'au manière que leurs bords se touchent exactement; à l'aide d'une tv que porte l'une de ces pièces on met l'espace qu'elles limitent en con cation avec la machine pneumatique et on fait le vide ; il faut alors d< un effort extrêmement considérable pour opérer la séparation de hémisphères.
•7'. Pipetta. — ' En plongeant un tube dans un liquide par l'une extrémités et en aspirant par l'autre, on détermine un vide partiel ( monter le fluide aqueux ; si on ferme ensuite le bout supérieur, de n h empêcher l'air extérieur de rentrer, on peut sortir le tube entiè: hors du liquide, sans que le contenu s'en écoule : ce dernier est ret place par la pression atmosphérique qui agit sur sa face inférieure sur ce principe qu'est fondé l'instrument connu sous le nom de pip qui sert à transvaser de petites quantités de liquide.
97*. Siplum. — La pression atmosphérique intervient aussi pour pi l'écoulement des liquides a travers le siphon. Cet instrument consista tube ouvert aux deux bouts et recourbé de manière à former deux br de longueur inégale, dont on plonge la plus courte dans le liquide à vaser : dès l'instant que le siphon est amorcé, c'est-k-dire que le t entièrement rempli, l'écoulement a lieu et dure aussi longtemps niveau du liquide dans le vaso .^e trouve situé au-dessus du plan hor qui passe par l'orifice d'écoulement.
|ÎOn amorce habituellement le siphon, quand il est en place, en app! la bouche à l'extrémité de la grande branche et en aspirant le liqu un effort de succion. On peut aussi, avant d'installer Tinstrument mencer par le remplir en y versant du liquide, puis tenir l>ouchéa doigt Torifice de la grande branche, pendant qu'on intro<luit la petil€ le vase.
En adaptant un flotteur deliè;^e à la petite branche, on rend réoonl constant, attendu que la hauteur de chute, cVst-à-dire la distince vei entre le niveau du liquide dans le vasp et Torifice d'écoulement con toujours la même valeur.
Le nouveau siphon de M. Sedlaczek présente un dispositif ingénieux poor amorcer, sans que l'opérateur ait à craindre l'introduction du liquide litos sa bouche, ni le contact d'une substance corrosive avec les doigts. Dans un tube assez large C pénètrent, à travers un bouchon qui en obture rextrémité supérieure, un tube plus petit d et la petite branche d'un ûpbon ordinaire. L'extrémité inférieure du grand tube G se termine en hrme d'entonnoir sans bec et loge une bille de verre b qui fait office de KHipape d'aspiration. Ce tube étant plongé dans la liqueur à transvaser, on ittend qu'il soit à peu près rempli, et on insuffle de l'air par le tube d : 'accroissement de pression intérieure qui en résulte applique la bille contre 'orifice d'entrée et force le liquide à ^ ===: Bonter dans le siphon et à le remplir ntièrement. Â partir de ce moment, 'écoulement se produit et se continue le lui-même par suite de l'arrivée Dcessante de nouvelles quantités de iqnide qui soulèvent la soupape, afin le rétablir l'équilibre hydrostatique ntre le tube C et le vase.
On emploie le siphon en chirurgie pio. io9. - siphon da sedu^sek.
wur l'irrigation continue des plaies et
les parties enflammées. Le siphon chirurgical consiste en un tube de aoutchouc, dont l'un des bouts est muni d'une rondelle de plomb qui e maintient au fond d'un vase plein d'eau placé plus ou moins haut, tandis [ne l'autre bout est amené au-dessus de la région à arroser. Le siphon du Lf Potain se compose de deux siphons flexibles, accouplés m hauteur par l'embranchement de la grande branche de l'un sur la petite ïranche de l'autre. On introduit chacune des petites branches dans un réser- •oir distinct, la plus élevée dans un vase rempli d'eau phéniquée, l'inférieure lans la cavité de la plèvre suppurée ; puis, par l'occlusion alternative de 'une ou l'autre des longues branches, on fait fonctionner séparément chacun les siphons, et on peut ainsi procéder successivement au lavage de la cavité ileurale et i l'évacuation du liquide purulent qui s'y est accumulé. Il est i remarquer que le siphon inférieur qui sert à l'évacuation du pus n'a pas N^«>in d'être amorcé séparément ; il l'est par le fait même de l'amorcement lu siphon de lavage, auquel on doit procéder en premier lieu. Cet instruneut remplace les aspirateurs dont il sera parlé plus loin ; mais il ne permet m d'opérer sous d'aussi fortes pressions ; cela constitue, suivant les cas, m avaiitagf^ ou un inconvénient.])
|[ !^ 97c. Pompei Bédietles ^*^ — Les pompes sont des machines destinées, soit il évacuer un liquide d'un réservoir naturel ou accidentel, soit à pratiquer l'opération inverse, c'est-à-dire à injecter un liquide dans l'intérieur d'une cavilé: les premièn^s agissent en aspirant, les secondes en refoulant ou en expulsant.
On fait en médecine un emploi fréquent des pompes, sous diff*érents noms cisous diverses formas. I^s pompes foulantes comprennent les seringues de
M-vioTiR. CouTi de Physique médicale. Lyon, ^.^70. (Nofei manuforites.)
tout genre, les clysopompes, les irrigateurs et les transfaseurs ; on pourrait y rattacher les pompes h projection (machines à douches hydrothèrapique») et les pulvérisateurs. Lie plus grand nombre des pompes aspiraidn sont disposées pour être aussi foulantes ; tel est le cas des aspirateon et des pyulques.
La partie essentielle de toutes les pompes consiste dans le corpSy rèserv(Hr dont les variations de capacité déterminent l'aspiration ou l'expulsion di liquide par l'intermédiaire d*un tube plus ou moins long, rigide ouflexiUe, ordinairement muni d'un ajutage terminal.
Il y a lieu de distinguer les pompes à piston et les pompes & corps élaS" tique. Dans les premières, à parois rigides, les variations de capacité sont déterminées par le mouvement de va-et-vient d'un piston, sorte di bouchon qui joue i frottement dans l'intérieur du corps de pompe. Um colonne liquide peut remplir l'office de piston, comme on le verra dans b machine pneumatique à mercure.
Dans les pompes de la seconde catégorie, à parois flexibles et donéei d'une force élastique suffisante pour restituer au corps sa forme première, généralement sphérique ou ovoïde, il n'y a pas de piston ; c'est alors 11 pression des mains ou celle d'un corps dur appliqué contre le corps de pompe qui en réduit la capacité intérieure, tandis que l'élasticité rétablit le volume primitif.
Lorsqu*on a quelque intérêt à empêcher que le liquide suive la même voie à l'entrée et à la sortie, on pratique une seconde ouverture dans la paroi du corps de pompe, ou dans le piston même; mais il faut alors munir d'ooe soupape chacun des orifices, ou placer un robinet sur le trajet de cliacoi des tubes qui y aboutissent. Ce dispositif est de rigueur dans les pompes mixtes, qui produisent, à volonté, l'aspiration ou l'injection.
La force qui fait pénétrer le liquide dans le corps de pompe a une valeur maximum, celle de la pression atmosphérique, c'est-à-dire 1033 grammes par centimètre carré de surface pressée. Il en résulte que l'aspiration ne peut pas élever le liquide à une hauteur supérieure à celle qui fait équilibre au poids de l'atmosphère, environ 10 mètres pour l'eau et les liquides de même densité. Encore faut-il, pour atteindre ce maximum,que la pressioa puisse être réduite k zéro dans le corps de ix)mpe; l'infériorité des pompei élastiques, sous ce rapport, est facile à comprendre.
La force avec laquelle le liquide est expulsé de la pompe n'est limitée <iaDS aucun sens ; elle ne dépend que du degré d'effort développé par l'opératenr. effort qui, avec le secours du levier, de la vis et des engrenages, peut acquérir telle intensité, grande ou petite, qu'on désire.
Les soupapes présentent une grande variété de forme et de composition: tantôt, c'est un couvercle de métal nommé clapet qui se rabat sur l'orifice en tournant autour d'une charnière, tantôt une sorte de bouchon conique (soupa])e conique), ou sphérique (s()upaj)e h boulet), de métal, de caoutchouc, ou de toute autre substance, guidé ou limité dans sa course; d'autres fois, l'ouverture, réduite à une simple f(»nte (*t pratiquée dans une membrane élastique, s'ouvre ou se ferme automatiquement par les seules variationsde la pression intérieure, etc.
Ces considêrati(»ns r;vnèrales vont n(»us permettre d'être bref <lan> h
icription des pompes médicales et de ne parler que de quelques repré-
itants des principaux types.
k. Pompes foulantes. — 1. Seringues. — La seringue à injection se
npose d'un corps de pompé à un seul orifice d'écoulement pratiqué au
itre de la base et surmonté d'un prolongement tubuleux nommé porte-
%ule. Le piston, plein, est formé de deux rondelles de cuir embouties,
versées par une tige rigide et maintenues en contact mutuel par leur
ivexité au moyen de deux plaques qui se vissent l'une sur l'autre. Ce
itàme de piston, dit à parachute, procure une fermeture d'autant plus
rmétique que la pression du liquide qui cherche à fuir est plus grande.
\jÊL canule est un ajutage cylindrique droit ou courbe qui, dans la plupart
I seringues, se fixe directement sur le porte-canule, soit à frottement dur^
t par des tours de vis. On emploie toutes sortes de matières dans lafabri-
lion des seringues ; on en fait en argent pur ou doré, en maiUechort, en
ton, en étain, en verre, enébonite ou caoutchouc durci, etc.
L'étain n'est guère employé que pour les seringues destinées aux usages
mastiques et dont la construction est plus simple : la canule y fait corps
ec le porte-canule et le piston est formé d'un peu d'étoupe ou de plusieurs
aps de fil de coton qu'on enroule à l'extrémité de la tige entre deux rebords
illants.
Dans la seringue d injections hypodermiques (fig. 110), la canule,
me très grande finesse, est en acier et se termine en pointe tranchante
liée en biseau,
manière à pou-
ir pénétrer faci-
nent dans les
sus. Sur la tige
i piston on grave
«divisions équi-
liantes qui per- Fio. IIO. — seringue à inJectioDS hypodermiques.
Htent de me-
rer la quantité de liquide injecté. Dans le modèle primitif de Pravaz, Qventeur de la seringue à injections hypodermiques, la mensuration i liquide employé s'obtenait par le moyen d'un curseur taraudé tournant itour de la tige du piston filetée avec le même pas de vis : chaque tour récrou représentait un certain volume connu et constant. Le curseur été conservé, mais il ne sert plus qu'à limiter la course du piston dans s cas où l'on veut fractionner l'injection.
Do$a^ des solutions pour injections hypodermiques, — Le titre de la solution cm-
yjèt doit être tel que le contenu d'une division de la seringue renferme une quantit(''
tomiiiôe et connue du principe actif. La graduation des seringues à injections hypo-
nniques étant arbitraire et variant d'un instnunent à l'autre, il importe de savoir
WTer le titre de la solution appropriée à chaque seringue donnée.
I)ans ce but, on remplit la seringue d'eau distillée ; après l'avoir bien essuyée, on la
•etur le plateau d'une balance et on tare; puis, on fait écouler au dehors le contenu d*un
abre entier de divisions, et on rétablit l'équilibre avec des poids marqués, dont la valeur
iteonnaitre le poids p d'eau contenu dans n divisions.
Soit alors a la quantité de principe actif qu'on désire avoir dans le contenu de 1 division.
et d; la quantité à mettre ilans un poid^ P d'ei On pourra donc poaor l'égalité de rapport :
a sera la quantité à ajoater an p
Supposons qu'on ait choiei :
La formule le réduit alors k :
= Ogr., 001 = = iOO gr.
2. Injecteur à pression contintte du i> Robin. — L'appareil fl^re 111, dont le dispositif est analo^e h celui de lamaçliine pneunu
du !>• RoMit.
il mercure (cf. § 98), c mvicnt aux inji'clioiis délicates, telles que cell* rapinaircs, des réseaux lympliatiqiics. cl qui pxifrvnt une pression nK nii iin"'ino fail)Ic. mais soiitciiue l't très réi:uliêr.>.c»> qu'on ne saurait o
PRESSION ET EQUILIBRE DBS ÛAZ 221
c des seringues, car la force engendrée par la main qui presse le piston sujette à des variations continuelles et parfois brusques, n réservoir mobile A, qu'on peut élever ou abaisser au moyen de la ivelle F, est relié par un tube de caoutchouc h un réservoir fixe B; ce lier communique au moyen des robinets D et C, soit avec l'atmosphère, avec un flacon à deux tubulures E contenant le liquide à injecter. On e du mercure dans le réservoir A, puis on le soulève après avoir fermé >binet D. L'air comprimé dans l'appareil agit sur le liquide du flacon E • force à s'écouler par un tube flexible armé d'une canule terminale précèile le robinet G. La pression intérieure peut être augmentée à nté et une échelle verticale, fixée à une hauteur convenable entre les L résenoirs, permet de la mesurer.
Injecteurs élastiques. — Une simple poire creuse de caoutchouc anisé, surmontée d'une canule, peut remplacer la seringue dans un id nombre de circonstances.
emploi de deux ballons en caoutchouc, accouplés comme ceux de «reil (le Richardson, (cf. § 261*), et associés à un réservoir de verre, net d'obtenir un jet continu.
. Çlysopompes. — Ils diffèrent des seringues, destinées au mêmes ;es, par la présence dans le corps de pompe de deux orifices, l'un pour ;rée, l'autre pour la sortie du liquide, munis chacun d'une soupape à let ; l'orifice de sortie est placé latéralement et s'ouvre dans un portede oblique auquel on fixe un tube flexible terminé par la canule, extrémité inférieure du corps de pompe se visse sur un petit support )ccupe le centre d'un réservoir rempli du liquide à injecter, a construit des clysopompes dont le corps communique avec une abre à air qui a pour effet de rendre le jet continu, comme dans les |)es à incendie.
Irrigateurs. — L'irrigateur du docteur Eguisier a remplacé avantageu- •nt les seringues et les clysopompes. La pression est fournie par un ressort à spirale qui agit par l'intermédiaire d'un pignon sur la tige à laillère du piston ; ce dernier est formé d'une rondelle de cuir embouti ?nue par un anneau métallique dont l'ouverture, munie d'une soupape jae s'ouvrant de haut en bas, livre passage au liquide qu'on verse auis du piston. L'écoulement est continu, mais non constant, car l'action essort s'affaiblit de plus en plus à mesure qu'il se détend.
Transftiseurs. — L'injection d'une certaine quantité de sang, naturel péalablement dé fibrine, dans le système circulatoire d'un malade, cone ce qu'on nomme la transfusion du sang. Cette opération, déjà connue incipns,est appelée à rendre les plus grands services, quand on pourra •atiquer à l'abri de tout danger; on a surtout à se prémunir contre
accidents presque toujours mortels, la coagulation du sang qui n'a pas éfibriné, l'introduction de l'air dans les veines, le refroidissement du . Dans l'espoir de par^'enir à écarter ces diverses causes d'insuccès, artisans de la transfusion ont eu recours à toutes les ressources de
raulique, depuis le simple tube de communication jusqu'aux pompc^s dus compliquées, pour pratiquer la transfusion soit directe^ soit aie. Nous ne décrirons qu'un seul transfuseur, celui de Collin, qui se
i-SS DE LA PESANTEUR
recommande & l'attention du physiciea et du cbirurgien par riDgêniositédi mécanisme destiné à empêcher l'entrée de l'air dans les vaisseaux sanguini. Cet appareil, représenta dans la âgure 112, se compose de deux pirtie* principales : une cuvette ou palette, destinée à recevoir le sang à traDsfiuer, tel qu'il jaillit du vaisseau phlébotomisé, et une pompe foulante k pisba plein et à un seul orifice d'écoulement. Une ouverture percée dans le kti
de la palette permet au sang de se rendre dans une petite chambre cylii* drique qui communique [lar deux autres ouvertures, d'un o&tè inC l'extrémité du corps de pompe disposé horizontalement, de l'autre c6tè v» un tuyau âexible terminé par une canule de calibre assez petit pour pouvoir être engagée dans une veine de moyenne grosseur. La chambre de conmar nication Ic^e une soupape à boulet, consistant en une petite sphère creut d'aluminium, plus légère que le sang.
Les choses étant ainsi, supposons que le sang remplisse déjà tari l'appareil, le corps de pompe, la chambre de communication, la cuveUe,li tube d'écoulement et la canule. Si on vient alors à pousser le piston, te w| contenu dans le corps de jwnipe et la chambre de communication aM chassé par le tube jusque dans la veine du transfusionné ; la bille d'ili' minium, retenue en raison de sa légèreté spécifique, à la partie aupèrieoti delà chambre, empêclie le reflux du sang dans la cuvette, sana pourcdl 8'up[)oser h l'afflux de ce liquide, quand il est aspiré par le retrait du piANk
Lorsque le sang qui reste dans l'appareil ne suffît plus pour renjilir entièrement la chambre, la bille creuse cesse d'être projetée contre l'oavff* ture située au fond de la cuvette, et l'air expulsé par le piston s'écha[^ * deliors ii travers cette ouverture, sans pénétrer dans le tube iojecteur.
U. Pompes aspirantes. — Celles qu'on emploie en médecine foaill nom de pyulqttes ou <yaspiraleuTS ont spécialement pour but l'éraciuiliM du coUwtiuns liquider et surtout purulentes ; mais on les dispose balntHl' lemeutde maidèruà le:i faire au.t9i fonctionnel' comme pompes foulanlei, afi>
PRESSION ET EQDIUBRE DES OAZ 223
ouToir injecter un liquide détersif ou médicamenteux, après l'évacuation produits morbides. On atteint très simplement ce double but en ;i)açant les soupapes par des robinets qui permettent, en outre, de faire ride préalable dans le corps de pompe ou dans le récipient destiné à eillir le liquide évacué et de porter ainsi d'emblée h eon maximum enisité l'action de la pression atmosphérique.
Aspirateur de Dieulafoy (Sg. H3). — Pour aspirer avec cet appaon introduit l'une des uanules-trocarts 1, 2, ;J, 4, montée sur le tube ans la cavité qui renferme la collection liquide; puis, après avoir fermé les robinets, on retire complètement le piston P, jusqu'à ce que la
Fia. 113. — Aipir»Unr dô Dieulifoy.
ie d'une encoche taillée dans la tige l'empêclie de rentrer : l'ouverture "obiiiet R livre alors passage au liquide morbide qui se précipite dans. >rp8 de pompe. On enfonce ensuite le piston, en fermant le robinet R et Wil R', afin de vider le corps de pompe. On recommence la même série oauoBUTreB jusqu'à évacuation complète de la coUectiou liquide. our injecter avec le même appareil, il suffit de renverser le jeu des neta R et R', c'est-à-dire de fermer R quand on retire le piston et R' id UD l'enfonce. Le corps de pompe en verre est consolidé rlans toute sa ;ucur par une garniture métallique portant des divisions volumétriques permettent de mesurer la quantité de liquide évacué, 'est la main de l'opérateur qui meut le piston, dans le petit modèle dit a iche, comme dans le grand modèle, dit à crémaillère (flg. 113) ; mais, ! ce dernier, la puissance musculaire est renforcée par le jeu d'uu levier forme de poignée qui fait tourner un pignon engrenant avec les dents 8 tige à crémaillère du piston ; quand ce dernier a été tiré, un cliquet pêche de rentrer. Un troisième robinet R', muni d'un tube, permet uiser un liquide détersif ou médicamenteux pour laver l'intérieur du « de punipe ou l'injecter à la place de la collection évacuée, sans avoir à -erwr le jeu du robinet évacuateur.
224 DE Lk PESANTEUR
2. Aspirateur de Potain (fig. 114). — Cet appareil diffère du précédeui par l'interposition, entre le corps de pompe entièrement métallique A et k tube d'aspiration D, d'un récipient en verre 1, dans lequel se rendent la matières évacuées; on évite ainsi le passage de ces substances à travers k
Fio. 114 — Aipiratenr da D' Pottin.
corps de pompe, ce qui met ce dernier à l'abri de toute souillure. Eo outre, indépendamment des robinets B et C placés dans le voisinage du viàf^ intermédiaire, on trouve une soupape en gutta-percha à chacun des àM. orifices du corps de pompe, l'une pour l'aspiration, l'autre pour Texpulsioi.
3. Pompe stomacale de KiissmauL — Cette pompe en ébonite (ctoùtr chouc durci), sans soupapes, ne porte qu'un seul robinet, à trois voies, q* permet de faire communiquer le corps de pompe, alternativement avec b cavité de l'estomac par l'intermédiaire d'une sonde stomacale et avec ni vase destiné à recevoir les matières évacuées.]]
98. lachine pneumatique. — La machine pneumatique est un apptfd destiné k faire le vide, c'est-à-dire à enlever le gaz renfermé dans un espioi clos. Elle se compose des parties essentielles suivantes : un corps depompei (fig. 115), dans l'intérieur duquel se meut un piston P; la partie infêrieare du corps de pompe est mise en communication, h l'aide du conduit Ci^ la cloche ou récipient R dans lequel il s'agit de faire le vide. Le piston ert percé d'un canal terme i)ar une soupape D qui s'ouvre de dedans ei
ra^SKON ET EQXilUBtlÉ Î>ES ÙkZ 335
m; cette soupape, ea se soulevant, donne issue & Tair renfermé au-
0U8 du piston, quand celui-ci vient à s'abaisser. Au bas du corps de
pe 88 trouve une seconde soupape B, qui s'ouvre dans le même sens que
remière et qui intercepte en temps utile la
munication entre le corps de pompe et le ré-
int.
ipposons l'appareil entièrement rempli d'air
>sphérique à la pression ordinaire et le piston ^
as de sa course : si on soulève alors ce (1er- /"
» la soupape D reste fermée, tandis que la
ape B s'ouvre ; une partie du contenu de la
16 R fait irruption dans le corps de pompe
u*à ce qu'il y ait dans tout l'appareil la même
sion, inférieure, d'ailleurs, à celle de Tat-
îhère, puisque l'air primitivement renfermé
le récipient a augmenté de volume. Vient- ''*^- "^'"preuS^rqul** "'*'*''°' ensuite à faire redescendre le pistoiif la
ape B se ferme par son propre poids, le gaz logé dans le corps de pe au-dessous du piston est comprimé : aussi soulève-t-il la soupape D àchappe-t-il à l'extérieur. En répétant plusieurs fois ce double mouvet de va-et-vient du piston, on raréfie de plus en plus l'air du récipient. ii facile de voir qu'on peut porter cette raréfaction à un haut degré, mltipliant les coups de piston, mais qu'on ne saurait jamais, ni théoémeut, ni pratiquement, obtenir un vide absolu ; car chaque coup de )n n'enlève qu'une fraction de l'air renfermé dans le récipient» et cette tion, toujours la même en volume, représente un poids d'autant plus t que la pression est déjà plus affaiblie.
în pratique, et quelle que soit la perfection de la machine employée, la iactiou a une limite qu'il est impossible de dépasser ; cela tient à ce qu'il 3 toujours, au-dessous du piston descendu au plus bas de sa course, petit espace qu'on ne peut supprimer complètement et qu'on noiime Mice nuisible. En effet, à force de diminuer à chaque nouveau cou[. de >n, en*progression géométrique décroissante, comme il est facile de le trer, la tension dans le récipient finit par devenir égale à celle que
de l'espace nuisible acquiert en se répandant dans tout le corps de pe : il est évident qu'à partir de ce moment la soupape de communim B, également pressée sur ses deux faces, ne s'ouvre plus et qu'aui portion de gaz ne peut plus passer du récipient dans le cylindre ; la ta de la raréfaction est alors atteinte, et il est inutile de continuer à per.)
n a apporté à la construction de la machine pneumatique un certain ibre de perfectionnements qui permettent de pousser la raréfaction à un "é tel, que la pression sous le récipient soit inférieure à celle d'unie une de mercure de 1/2 millimètre de hauteur.
^figure 116 représente une machine pneumatique ainsi perfectionnée* lieo d'un seul cylindre ou corps de pompe, il y en a deux, qui, fonctiont alternativement, raréfient l'air du récipient d'une manière continue» couplement de deux corps de pompe présente, en outre, l'avantage de
Wo:aT-Ma:fOTBB, Phjt. méd., T édit. V^
rendre moins pénible la manœuvre de la machine : avec ua corps de pompe unique, on avait, pour soulever le piston, k vaincre plus ou moins complêlementl'eSbrt exercé parla pression atmosphérique sur cette pièce; avecdeu corps de pompe, on a deux pressions semblables qui se coutre-balancent ei partie. Le mouvement alternatif des pistons s'obtient par le jeu d'un leiier fixé à une roue dentée, laquelle engrène de chaque côté avec la tige k crimaiUère dont chacun des pistons est surmonté. La soupape destinée à fcmer l'ouverture siégeant à la base du corps de pompe est un petit cône mètaUiqot porté par une tige qui traverse le piston à frottement dur et qui en suit
lia. — Machua
ainsi les mouveineuts; mais, afin que l'occlusion se produise dès que \t pislon conmience à redescendre, cette tige ne peut s'élever que de quelqiKl millimètres, arrêtée qu'elle est dans son mouvement d'ascenf>ion par 11 plaque qui serl de couvercle au corps de pompe. Sur le conduit qui metn communication le récipient avec le système des cylindres de la macbineet fixée une éproutette, dans l'intérieiir de laquelle un baromètre tnmqvi à siphnn imlique la pression de l'air raréfié, mais seulement à partir ili moment où celle-ci est déj-'i tombée a.ssez bas. Le perfection nemeot le plu* iin|)ortant, sous le rapport du degré de raréfaction qu'il est poûiblt d'obtenir, c(iiisi.<(le dans l'adjonction d'un robinet d double èpitùemei placé an milieu du cnnal qui réunit les deux corps de pompe ; cette pitA cachée dans la figure 116, [torte aussi le nom de robinet de, Sabine; tSt est jwrcêe de deux systèmes île «maux qu'on peut disposer de maniért h employer l'un des curjw de pompe pour faire le vide dans l'iotre. l)endant que ce dernier extrait l'air du récipient.!
PRESSION ET liQUILlBRE DES GAZ
fLa machine à dotale effet de Bianchi ne possède qu'un cylindre,
ajs disposé de manière que le pistou fasse le vide en montant et en
tscendant ; on peut la considérer comme ayant deux corps de potnpe
sioDoès en un seul. Le grand avantage de cette machine réside dans la
cilitè et la rapidité de la manceuvre, le mouvement de va-et-vient du
ston étant engendré par la rotation d'un volant armé d'une mani-
■Ue.l
La machine pneumatique à mercure, qui permet d'obtenir un d^ré de
irèfactton plus considérable, quoique encore fort éloigné du vide absolu,
■pose sur le principe du ba-
iinètre. |Un tube de verre,
envinin 1 mètre de liauteur,
't relié à sa partie infé-
«ure, par un tube de caout-
Iwuc I (fig. 117), avec le
md d'une cuvette de forme
[ibérique IJ, qui s'ouvre à
air libre ; le haut du tube
eut être fermé par un
ibinet à trois voies D et
ré^nte un renflement A
ui augmente la capacité de
1 ciiambre barométrique ;
put le Hystéme est rempli
e mercure et constitue un
ïrumètre à siphon. Le robi-
et D est destiné, en outre,
tit à mettre la chambre ba-
intétriijue A eu communi-
itioii avec le vase dans
qu<:rl il H*agit d'o|)érer le
ide, [>ai- l'intermédiaire du
ibe couiié DE, de la chambre
dtuu«écher II et du robinet
, «lit à remplir de mercure
wt le tube barométrique, y
HUpria le renflement A, le
ibe ouvert K donnant alors
sue au gaz expulsé de l'ap-
IWil. V..„T.-M.,..,io,p-.un,.,i,u.*:n......
yuand «m élève la 'cuvette U, en tournant la manivelle C, le mercure ont*; dans le tube I.\, et on {>eut ainsi, par nue orientation convenable a robinet D, chasser entièrement le gaz de la chambra barométrique A ; ibaissement de la cuvette fait, au contraire, descendre le mercure et ■termine la formaUon du vide barométrique, quand on tourne le robinet de manière à intercepter toute communication avec l'eitêriour; ce éiDe robinet permet d'extraire le gaz conte nu dans le réservoir où on «ire faire le vide. Uu voit qu'en définitive le mercure joue ici le rôle
<lu pistoQ solide de la machine pneumatique ordinaire, et que la supènoiilè delà machine à mercure tient k la suppression de l'espace nvûihle.]
On fait un fréquent usage de la machiDe pneumatique à mercure dut les recherches physiologiques, notamment pour extraire les gaz imoti dans le sang. |La cuvette au fond de laquelle débouche le tube ouvert R permet de recueillir dans une èprouvelte le gaz extrait par la machine et destiné à l'analyse chiroiquej
[M*. TuUuM- — On appelle ventouse une petite cloche de Terre qui s'applique sur une partie quelconque de la peau, et dans l'iatérienr d» laquelle on fait un vide plus ou inoin» complet. La portion du tégunent externe qui est ainsi soustraite à la pression de l'air atmosphérique se gonfle et rougit par l'afflux du sang et des humeurs.
Appliquée sur la peau intacte, la ventouse est dite sèche. Si la peso ■ été préalablement incisée au moyen d'un scarificateur, le sang e'échippe en abondance dans l'intérieur de la cloche ; celle-ci porte alors le nom de ventouse scarifiée.
On détermine la rar^ctîoa de l'air contenu dans la Teutouse, en y faisant brûler un morceau de papier, ou mieux encore, en la plaçant aodessus de la flamme d'une lampe à alcool : lorsque la ventouse est ains remplie d'air chaud, on l'applique rapidement sur la peau ; l'air se refroidit bientôt et diminue alors de force élastique. Au lieu de produire le vide k l'aide de la chaleur, on peut employer une petite pompe aspirante qu'on adapte à une tubaiure fixée sur la ventouse ; on a alors la eentoiue à pompe.
Dans les ventouses dites à refoulement, It vide est obtenu par an moyen pins simple. U cloche de verre, peu haute, est surmontée d'uM tubulure coiffée elle-même d'une sphère creoM (le caoutchouc vulcanisé à parois très épainet (Sg. 118). On comprime entre les doigts li sphère de caoutchouc, de manière à en redaire autant que possible la capacité intérieure etk refouler ainsi au dehors l'air qu'elle contient; puis, appuyant sur la peau les bords de la conpt en verre, on cesse la compression : les parois <■ caoutchouc, en vertu de l'élasticité de cette lakstance, reprennent la forme sphérique et dèlff* minent ainsi un vide partiel dans l'intérieur de la ventouse. — On fabri^ même des ventouses entièrement en caoutchouc]
l^la renlouse de Junod est une large botte en maillechort, dans 11quelle on introduit la jambe du maladt* l't où l'on fait le vide ji l'aide d'BM lioinpe aspirante. La clôture hermétiqut^ de l'appareil est assurée paruK forte lame de'caoulchouc fixée au pourtour supérieur rie l'enveloppe nêUlliquf^ et percée d'une ouverture centrale qui livre passif k U cuisse, ttt Iai[uelle elle exerce uneconstriclion énergique.]
9«. RU« de la preuiM ttao^érlfse duu l'ccDsomle talatl*. — Il existe diM l'oi'gauisme des animaux, et dans celui de l'Iiomme en particnlier, dit
PRESSION BT EQUILIBRE DBS GAZ 239
rites entièrement privées d'air, et d'autres qui ne renferment qu'un air ^é ; ces conditions naturelles nous fournissent l'occasion d'observer des ^ts semblables à ceux qu'on obtient artificiellement à l'aide de la chine pneumatique.
)an8 les articulations des membres, par exemple, les surfaces articulaires oë sont en contact intime Tune avec l'autre, sans interposition d'air. La Bsion atmosphérique qui s'exerce en dehors de l'articulation contribue à tntenir ce contact, et les surfaces osseuses ne peuvent être séparées l'une 'autre sans un effort considérable, abstraction faite de la force nécessaire T rompre les ligaments qui ajoutent à la solidité de l'articulation. C'est r cela qu'on peut couper tous les ligaments qui entourent l'articulation o-fémorale et même le ligament rond situé à l'intérieur, sans que la ( du fémur abandonne la cavité cotyloïde, dans laquelle elle est exacteit emboîtée; la résultante des pressions exercées par l'atmosphère sur ioriace du membre inférieur est plus grande que le poids de ce uier et suffit à le maintenir dans ses rapports naturels. Cette action la pression atmosphérique facilite considérablement le jeu des articulais; car les efforts musculaires peuvent être employés tout entiers a e mouvoir les membres, puisqu'aucune portion n'en est nécessaire pour mienir les surfaces articulaires en contact.
^OQtes les cavités closes du corps humain, telles que celles de l'abdomen, thorax et du crâne, représentent aussi des espaces vides d'air. Les ois du ventre, étant dépressibles, se moulent exactement sur les viscères ominaux, et la pression atmosphérique se transmet ainsi à la face rieure du diaphragme, dont elle détermine la voussure à convexité gée vers la poitrine. La cage thoracique possède, au contraire, des parois des : aussi la pression de l'atmosphère est-elle sans action directe sur loriace externe des poumons, tandis qu'elle s'exerce dans toute sa itude sur la surface intérieure de ces organes, en communication : Tair ambiant par l'intermédiaire des bronches et de la tracliée-artère. » disposition a pour effet de maintenir les poumons dans un état de talion permanente, aussi grand que le comporte la capacité de la rine, et de forcer ces organes à suivre les mouvements respiratoires du
a pression atmosphérique joue aussi un rôle important dans la circula- : elle favorise Técoulement du sang dans les veines superficielles, en ssant ce liquide vers la cavité thoracique, où, à chaque inspiration, il iroduit une diminuticm de pression. D'autre part, elle vient en aide h isticité des parois des capillaires pour résister à la tension sanguine, faand on fait l'ascension d'une haute montagne,ou qu'on s'élève en ballon le grande hauteur, on se trouve dans un air raréfié. On constate alors la respiration s'accélère, afin de compenser la diminution delà quantité cjgène qui pénètre dans les poumons à chaque inspiration. En outre, jes les fonctions dans lesquelles la pression atmosphérique joue un rôle mvent des troubles plus ou moins notables : un sentiment de fatigue dans membres, de la dyspnée, des congestions veineuses, finalement des [ares des capillaires superficiels, accompagnées d'hémorragies du côté poumons, du nez, des lèvres, etc. , tels sont les principaux accidents
230 DE LA PESANTBUR
qui surviennent dans ces conditions [et qui font partie de cet ensemble de symptômes que, dès le quinzième siècle, Da Costa décrivait sous le nom de mal des montagnes. Le travail d^M. Lortet <*ï a éclairé d'un nouveau jour la physiologie de cette affection complexe ; les recherches de Tautear ont porté sur les perturbations que présentent les fonctions de respiration, de circulation et de caloriâcation, à mesure qu'on s'élève sur les hautes montagnes ; Yanapnographe, le sphygmographe et le thermomètre à maxima avec index y de Walferdin, ont servi à recueillir les donnéei nécessaires pour cette étude]. [Enfin, M. Jourdanet <*^ par ses observations sur les climats d'altitude,, et M. P. Bert ^^\ par ses expériences de laboratoire, ont montré que la véritable cause du mal des montagoei réside dans l'insuffisance de la quantité d*oxygène qui pénètre dans lei poumons à chaque inspiration, lorsque la pression barométrique eit devenue trop faible ; le sang serait alors moins riche en oxygène ; il 7 aurait anoxyhémie, suivant l'expression de M. Jourdanet. Cet état anormal produirait des effets analogues a ceux qui dépendent d^ l'anémie, due à la diminution des globules sanguins. |
IW. Drainage capillaire. — Un liquide renfermé dans un espace clos k parois rigides ne peut pas s'écouler au dehors par un orifice capillaifs, ])arcë que, d'une part, la pression atmosphérique s'oppose à la formatioa d'un vide entre les parois et le contenu du réservoir, et que, d'autre part, la tension superficielle qui s'exerce à la surface libre du liquide, aa niveau de l'orifice de sortie, empêche l'air extérieur de rompre la coucki contractile et de s'introduire par bulles dans le vase. L'écoulement qri n'a pas lieu par un orifice en mince paroi est encore bien moins posaibb par un tube étroit ; on a vu, en effet, que la division d'une coIodbi liquide par dos bulles de gaz augmente la résistance à Técoulemefli (cf. § 84"); on conçoit a fortiori qu'il y ait impossibilité à ce que le gai et le liquide cheminent en sens inverse l'un de l'autre dans un même tolx.
Supposons maintenant qu'on adapte au vase clos un second tube capillairci plus long que le premier : pendant que l'eau remplira ce nouveai tube, l'air extéri(^ur entrera par l'autre pour remplacer le liquide sorti d permettra ainsi à la pression atmospliérique de s'exercer à l'intérieur dn vase : alors le liquide s'êcouhTa par le long tube, entraîné i)ar l'excès de poids de la colonne qui le remplit; le gaz et le liquide, circulant dans <te tubessépan**s,nese gênent pas nmtuelloineiit. Tel est, d'après M. Monoyer'^ le principe du drainage capillaire^ imaginé par le docteur Mollière, poar évacuer leiit(4nent les collections liquides, sans les mettre largement es communication avec l'atmosphère. On pratique une ponction dans la pawi de la collection morl)id(» avec un trocart capillaire ; si les [)arois de la cavite sont rigides ou dépourvues d'êlaslicité, aucune j)ortion de liquide Vf s'êcouh» parla cnnuh» d<» riustrumcnt. On introduit alors dans la canule aa certain noinbrcMlr crins réunis (mi faisceau; parleurjux(n]>ositioncôteàcùlri ces crins dêliniileiit dos canaux capillaires à section «le triangle cur^'ilitî^•
'<^ T.oHTKT, D«>ux asoiMi^ionn au Mont-Blanc en 18d3; recherches phyilologiquea larle mal âmmtê' Ufrnoii {Lyon mèUtcal^ 18dO, t III, p. 79). '2 Jo hi>\NEr, In/tu'n '• He /«i f)*v<iiVî» dtf Pair «ur la vie de Ch^imme etc., S* èUil. Pan», 1*"*- <;v P. Hkhi, La Prrjuinti Kamm^trî-fiie. Panti, 1S78. ^\i MuN>YicA, Soc, dr9 Sciences mfiiic. d* /.yoA,1SbU.
fui doivent être plus longs que la canule pour fonctionner comme le second tube capillaire dont nous avons parlé précédemment : le liquide chemine dans leurs interstices et s'écoule au deliors goutte à goutte, pendant que Tair tttrepar l'espace compris entre les parois de la canule et le faisceau de crins.
On se tromperait grandement, en tout cas, si on s'imaginait que ce mode d'évacuation s'opère à l'abri de l'air : la rentrée de ce gaz est, on l'a vu, ludispensable à l'écoulement du liquide, à moins que les parois de la cavité ne soient aptes à revenir sur elles-mêmes, auquel cas le liquide s'échapperait par la canule seule, sans nécessiter l'emploi des crins.|
IN. GaBprMsion des gax. — Â l'aide d'appareils appropriés, on peut pousser la compression bien au delà du degré auquel se trouvent sou- Mises les couches inférieures de l'atmosphère. En modifiant légèrement la ^position des machines qui servent à faire le vide, on les rend applicables lia compression des gaz. Pour transformer, par exemple, la machine pneumatique de la figure 115 en machine de compression, il suffit de renîerser le jeu des soupapes B et D, et de faire en sorte qu'elles s'ouvrent de haut en bas : si nous soulevons alors le piston, la soupape B se ferme, sous Influence du vide qui tend à se produire dans le corps de pompe, tandis fne, par la même cause^ la soupape D s'ouvre et donne accès à l'air atmoi^érique dans l'espace compris entre les deux soupapes. Quand on abaisse ttsuite le piston, l'air contenu dans le corps de pompe est comprimé, puis fihassé dans le récipient R, après avoir forcé la soupape B à s'ouvrir. h répétant, à plusieurs reprises, ce double mouvement de va-et-vient du litton, on amène l'air du récipient au degré de tension voulu. [Ici, ootefois, comme dans la machine pneumatique, la présence de l'espace nuisible limite le degré delà compression.] Dans les machines de compresbn, le récipient consiste ordinairement en un fort vase métallique qu'on isse solidement sur la platine, car une cloche de verre semblable à celle ni est employée dans la machine pneumatique n'offrirait pas une ténacité vffisante pour résister à la force élastique d'un gaz comprimé à l'excès. On peut obtenir une compression énergique, en soumettant au poids d'une (donne de mercure une masse gazeuse renfermée dans un espace resserré.
|C'e!it ce dernier moyen qu'ont employé Dulong et Arago, puis Regnault, dan» leui's t|>éneDce8 destinées h vérifier la loi de Mariotte ; eu surmontant la grande branche du tube B la figure 103 d'une série de tubes semblables, ils ont pu donner â la colonne de mercure i» hauteur de 25 mètres environ, ce qui représente une pression de plus de 32 atmo- Mres. L*échauflement ou le dégagement d'un gaz, ^ar réaction chimique dans un espace Qa, (burnissent aussi des pressions considérables ; mais les plus fortes sont obtenues à tide de machines fondées sur le principe de la presse hydraulique. |
1H«. LIfMéfkctIoi des gax. — Arrivés à un certain degré de compression, it fluides aériformes passent h letat liquide. Le froid, en diminuant la force lasiique du gaz, favorise ce changement d'état. C'est ainsi qu'à la tempentare de zéro, l'acide carbonique exige, pour être liquéfié, une pression de 7 atmosphères ; l'acide sulfhydrique devient liquide h 20 atmosphères, le Ml ammoniac à 4,4 et l'acide sulfureux déjà à 1,5 atmosphère. Les gaz ^tés per^maiients, jusqu'à Têpoque toute récente où on est parvenu h i» liquéfier, J étaient au nombre de six, savoir : l'oxygène, l'azote, Vhyrogène, l'oxyde de carbone, le bioxyde d'azote et l'acétylène.
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