CORPS A L'ÉTAT GAZEUX

Rien ne fait mieox connaître l'air que ce qui le passe là où il n'est pas.

(FoNTENELLB , HUt. de V Académie.)

• Si— PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DES GAZ ».

t9S. Force élastiqne des gaz. — Les fluides k l*état gazeux nommés

pz, ou bien fluides élastiques y fluides aérifoîmês , sont caractérisés parla

grande mobilité de leurs molécules, et par la tendance qu'elles ont à s'écarter

les unes des autres (31) ; ce qui fait que le volume de ces corps ne peut être

limité que par un effort extérieur, comme la résistance des parois d'un vase.

L'effort avec lequel un gaz agit de dedans en dehors sur les parois du vase

fui le contient, ou de dehors en dedans sur la surface d'un corps qui y est

plongé, se nomme la force élastique ou de ressort, Vélasticité, la tension, ou

^nfin la pression du gaz. On mesure cette pression par la force qui serait

nécessaire pour maintenir en équilibre une portion mobile égale à l'unité, de la

surface pressée. La force expansive des gaz est due à la répulsion que leurs

iHolécules exercent les unes sur les autres (151). Généralement méconnue avant

Sénèque, cette force expansive a été indiquée par ce philosophe.

Cempressibiiité des gaz. — La grande compressibilité des gaz se Reconnaît en enfonçant un piston dans un tube fermé à l'une de ses extrémités, 01 rempli d'un gaz (flg, 230). La force de ressort augmente en même temps ;

» Torigine du mot gaz n'est pas bien connue. Van Helmont s'en est seni le premier pour «désigner la Tapear qui s'échappe du Tin en fermentation. On pense qu'il Ta tiré d'un mot Wbreu qui signiGe une impureté qui s'échappe des corps. Plus tard, il l'a appliqué à toute ^obstance invisible qui se dégage des corps par l'action du feu. 11 en est qui font venir ce iBot do hollandais ghoast (subtil). Juncker le tire de l'allemand gcsschi (écume), parce que l'ccome est formée par l'air qui s'échappe des corps à travers l'eau. Les anciens chimistes se <cmieiit des mots tpiriUu sylvestre, Boyle et HaU employaient le mot air,

CORPS GAZEUX

car, si Ton cesse d'agir sur la tige du piston, il revient aussitôt sur ses pas. En enfonçant dans Teau une cloche de verre pleine d'air, l'ouverture en bas,

on voit le liquide monter plus ou moins dans l'intérieur; le gaz qu'elle contient , cédant à la pression de l'eau qui enve* Fig. 230. loppe la cloche. Cette expé-

rience est faite quelquefois pour prouver l'existence et la matérialité de l'air. C'est par suite de l'élasticité des gaz, qu'une vessie pleine d'air rebondit quand on la jette par terre ; sa forme cessant alors d'être sphérique, ce qui occasionne une diminution de volume.

e96. EquiUbre des gaz. — L'étude des conditions d'équilibre des gaz forme une partie de l'hydrostatique. Les principes fondamentaux relatifs i l'équilibre des liquides, étant basés sur leur compressibilité et sur la mobilité de leurs molécules, s'appliquent également aux gaz, qui possèdent les mêmes propriétés, et se démontreraient pour ceux-ci , par les mêmes raisonnements. Nous dirons donc :

io Quand une masse gazeuse est en équilibre, chacune de ses molécules est également pressée dans tous les sens. — 2*> La pression exercée en un point d'une masse gazeuse se transmet également dans tous les sens. — 3o La pression totale est proportionnelle à la surface pressée.

Pour vérifier par l'expérience le second principe, on comprime un gaz, de l'air par exemple, dans un vase V, au moyen d'un piston qu'on enfonce dans un corps de pompe P (fig. 23i). Au vase, sont adaptés des tubes recourbés ^ /,/... , renfermant un même liquide. Quelle que soit la position du piston, on voit que la différence de niveau dans les deux branches est la même dans tous les tubes. C'est à cause de cette transmission égale de la pression dans tous les sens, qu'une bulle de savon, qu'une ampoule de verre ramollie par le feu, dans lesquelles on insuffle de l'air, s'étendent en prenant la forme sphérique.

Le troisième principe se démontre comme pour les liquides ; l'expérience qui suit en est une application : on souffle dans une vessie chargée d'un poids très ourd, de 50kil. par exemple; la vessie se gonfle, et le poids est soulevé

Fig. 231.

Fig. 232.

d'autant plus facilement, que le tube par lequel on souffle est plus étroit , et la surface de la vessie plus étendue. Les choses se passent ici comme dans la presse hydraulique. Au moyen de plusieurs vessies adaptées les unes au-dessous des autres et communiquant ensemble {fig. 232), on peut soulever un poids énorme, en soufflant par le tube qui se voit à la partie supérieure ; chaque vessie se gonflant de manière que ses extrémités se rapprochent Tune de l'autre.

S97. Poids des ^az. — Les gaz sont pesants. Pour le reconnaître, on pèse un ballon muni d'un robinet, après y avoir fait le vide; on y introduit ensuite un gaz, et Ton reconnaît que le poids est augmenté. Cette expérience est due à Otto de Guericke.

La condition d'équilibre d'une colonne gazeuse soumise à l'action de la pesanteur, s'énonce comme pour les liquides : // faut que la pression soit la même dans toute l'étendue d'une tranche horizontale. Cette pression, indépendante de la forme des vases, va en augmentant, ainsi que la densité, quand on passe d'une tranche à celles qui sont au-dessous. Dans un vase de dimensions ordinaires, l'augmentation est insensible, à cause de la très faible densité des gaz ; mais quand les gaz sont en très grandes masses, cet accroissement se manifeste par des effets très intenses. 11 en est ainsi de l'air, qui forme autour de la terre une couche épaisse ; et comme c'est dans cette couche que se passent la plupart des phénomènes, nous allons d'abord la considérer en particulier.