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du tube

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Pour évaluer la hauteur de la flèche, on place le curseur KK (fig. 245) de aniére que le bord supérieur de la fente paraisse tangent à la surface convexe i ménisque ; puis on le fait descendre jusqu'à ce que le bord coïncide avec la ise du ménisque. Une échancrure rectangulaire pratiquée dans le bord supéeor, du côté du vernier, permet de voir une partie du ménisque pendant Aie observation, de manière à faire distinguer facilement le niveau où il »mmence.

809. Baromètre de Gay-Lnssae. — Dans ce baromètre, OU a cherché se débarrasser de Tinfluence de la capillarité. Il consiste en un tube recourbé

CORPS GAZEUX

en siphon, et composé de trois parties soudées les unes aux autres. La première, A (fig. 247), contient la chambre vide ; la seconde, 6, est capillaire; et la troisième, de même diamètre que la première, contient le niveau n' sur lequel agit la pression atmosphérique. Cette troisième branche est fermée à sa partie supérieure, et Tair y pénètre par un très petit orifice o, pratiqué à une certaine distance de Textrémité, et à rebord intérieur très saillant. La partie capillaire^ est courbée de manière que le tube, suspendu par sa partie supérieure, se mette de lui-même dans la position verticale. Une gaine en laiton enveloppe entièrement ce tube, comme on le voit à gauche de la flgure; elle porte deux fentes longitudinales opposées, dans le voisinage de chacun des niveaux n, n', et des curseurs munis de verniers disposés comme celui da baromètre de Fortin (fig. 245). Une division est tracée le long de chaque branche. Le zéro de ces deux ^' I échelles est le même, et il est situé entre les deux

niveaux, de sorte que Tune des échelles va en montant , et l'autre en descendant. Pour avoir la hauteur barométrique , on ajoute les nombres qui correspondent aux deux niveaux, ce qui donne leur distance verticale; puis, on fait la correction relative à la température.

Quand on veut transporter le baromètre de Gay-Lussac, on le renverse lentement, de manière que le tube prenne la position 6' A'. Le mercure remplit alors Tinstrument jusqu'en c, et reste suspendu en ce point par l'effet h J n capillaire. L'excédant de liquide tombe

en rf. Quand on veut ensuite faire une p,g^ 24g

Imi observation, on retourne l'instrument I dans la position AB, et on le suspend par un cordon, I au moyen de l'anneau qui se voit h la partie supérieure.

I Perrectlonnement de M. Bonten. — U peut

J arriver que, dans cette manœuwe, ou par suite de

Fi**. 247. secousses un peu brusques, une petite quantité d'air

passe dans la chambre vide. M. Bunten a tnravé moyen d'éviter cet inconvénient : il soude, vers le milieu de la partie capillaire, un réservoir r (fig. 248), dans lequel s'engage la partie supérieure de ce tube, effilée à son extrémité 0. Si une bulle d'air venait à s'introduire dans ce réservoir, elle glisserait le long des parois et viendrait se loger dans renfoncement a autour de la pointe 0, où elle ne nuirait pas, car elle ferait TofiBce de

DU BAROMETUE.

«il

parois. On pourra, du reste, la chasser au moyen de quolcjnes secousses, après avoir renversé l'instrument.

Le baromètre de Gay-Lussac est d'un poids léger et s'obser\e avec rapidité. L'égalité de diamètre des deux branches est destinée à liiire disparaître l'efTet capillaire, mais cet effet peut encore exister, surtout si le tube est un peu étroit ; comme l'atteste la différence de courbure qui se montre souvent dans les deux branches (204). On a reproché à cet instrument sa grande fragilité, l'impossibilité de remplacer le tube en voyage, parce que les soudures exigent un artiste exercé, muni d'une lampe d'émailleur. De plus, la sensibilité est moindre que celle du baromètre à niveau constant, puisque les déplacements de chaque niveau ne sont que la moitié des variations de la hauteur barométrique. Ces divers inconvénients ont généralement décidé les voyageurs en faveur du baromètre à niveau constant, quoiqu'il soit plus pesant.

310. Usages du baromètre. — Indépendamment de son emploi journalier pour apprécier la pression atmosphérique, le baromètre sert fréquemment dans les expériences, pour mesurer la force élastique des gaz quand elle est inférieure à celle de l'atmosphère ou ne la dépasse pas notablement. On s'en sert aussi pour prouver que la pression de l'air est la même dans tous les sens. Pour cela, on termine plusieurs tubes barométriques aa, 56, ce (fig. 249) par une partie capillaire dont l'ouverture se présente dans différentes directions, et dans lesquels le mercure se soutient sans qu'ils soient plongés dans une cuvette ; l'air ne pouvant diviser la colonne capillaire pour s'introduire. On observe que la distmce verticale des deux niveaux est la môme dans tous ces tubes. On arrive au môme résultat au moyen d'un seul de ces tubes, que l'on incline plus ou moins; la distance verticale des deux niveaux est constante, tant qu'il reste un vide à la partie supérieure.

Dominique Cassini et Camille Bernouilli ont utilisé le tube aa comme baromètre très sensible, les déplacements dans la paitie capillaire horizontale étant très grands par rapport à ceux qui ont lieu dans la chambre barométrique ; mais l'instrument ne marche que par secousse, à cause de la résistance produite par la capillarité.

McKore des hautenrs. — C'est surtout par les mesures hypsomélriques, c'est-à-dire pour évaluer la hauteur verticale d'un lieu au-dessus d'un autre, que le baromètre est un instrument précieux. Cette application, à laquelle on songea aussitôt après l'expérience du Puy-de-Dôme, exige que Ton emploie les instruments les plus parfaits, et que l'on fasse toutes les corrections. Nous verrons à la fin de ce chapitre, en étudiant l'atmosphère dans son ensemble, conunent on procède.

indiratioB des chansemeats de temps. — Le baromètre sert encore à indiquer les changements dé temps, Toricelli avait remarqué que le mercure

Fig. H9.

CORPS GAZEUX

baisse quand il va pleuvoir; et, depuis, on a constaté, en Europe, que le baromètre est élevé quand il fait beau temps, et bas par les temps de pluie. Le tableau suivant, qui n'est rigoureusement exact que pour Paris, a été déduil

d'un grand nombre d'observations faites dans

cette ville.

Hauteur en pouces

en centimètm.

Très sec. . .

29 pouces

8 lignes

Beau fixe. . .

Beau

Variable. . .

Pluie ou venl.

Grande pluie.

Tempête. . .

Déplus, on a observé que, généralement, en Europe, le temps se met au beau quand le baromètre monte graduellement, et se met au contraire à la pluie quand il baisse peu à peu. Un abaissement brusque et étendu indique ordinairement une tempête, môme avant qu'il y en ait des signes dans l'atmosphère. Aussi est-il important pour les navigateurs de consulter fréquemment le baromètre. Ajoutons que cet instrument ne fait qu'indiquer un état actuel de l'atmosphère, et que, par conséquent, les prévisions basées sur ses indications peuvent se trouver en défaut. Nous reviendrons, du reste, sur ces phénomènes, et nous en chercherons l'explication quand nous nous occuperons des causes qui amènent les changements de temps.

Quand le baromètre doit servir à l'usage qui nous occupe, on écrit à côté des divisions de l'échelle, et aux places indiquées par le tableau ci-dessus, les mots beau, pluie, etc., et on lui donne souvent, dans ce cas, une forme particulière. 3fi. Baromètre à cadran. — Ce baromètre, imaginé par Hook, en 1663, porte aussi le nom de baromètre à poulie. Il consiste en un baromètre à sijAon nf (fig. 250), dont les deux branches sont de même diamètre. Un flotteur/ reposant sur le mercure de la branche ouverte, suit les mouvements de son niveau. Ce flotteur est soutenu par un fil qui s'enroule autour d'une poulie o. Un cordon enroulé en sens contraire et portant un petit poids p plus léger que le flotteur, tient le fil de ce dernier constamment tendu ; de manière que, si le niveau change de position, la poulie tourne d'une certaine quantité. A l'axe de cette poulie est fixée une aiguille équilibrée e, qui parcourt les divisions d'ufl

Fig. 250.

DU BAROMETKE.

cadran placé entre l'aiguille et la poulie. Ce cadran cache le tube barométrique et le mécanisme dont nous venons de parler. Chaque division correspond à un changement de hauteur barométrique de i millimètre.

Les indications du baromètre à cadran sont peu précises, à cause des frottements et de rinertie des parties mobiles ; mais elles sont suffisamment exactes pour l'usage auquel il est destiné.

Jecker, en remplaçant la poulie par une roue à dents très fines qui engrainent dans celles d'une crémaillère fixée verticalement au flotteur, a rendu l'instrument plus sûr. Suspendu par le système d'anneaux de Cardan, il est alors assez fréquemment employé par les navigateurs.

On a aussi construit des baromètres dans lesquels le mouvement de la crémaillère se communique à la poulie par un système de roues dentées destinées à augmenter la vitesse. La difficulté provenant des frottements a été vaincue par d'habiles horlogers.

Louis XVI possédait un de ces baromètres, tellement délicat que l'agitation produite dans l'air en ouvrant une porte, faisait marcher de plusieurs lignes l'extrémité de l'aiguille. Ces instruments, nommés baromètres à rouages, doivent être considérés comme de simples objets de curiosité; ils sont très sensibles, mais peu exacts. ^

3iS. Baromètres sans liquide. — Après de longues recherches poursuivies avec une rare persévérance , M. Vidi est parvenu à construire un baromètre sans mercure, qu'il a nommé baromètre anéroïde, et dans lequel les variations de la pression atmosphérique sont indiquées par les changements de forme d'une enveloppe rigide et élastique. La fig. 251 représente un de ces instruments vu en dessus en A, et de profil en B. K, K est une caisse en cuivre mince, fermée hermétiquement, après qu'on y a fait le vide. La base cannelée de cette caisse s'affaisse d'autant plus que la pression atmosphérique est plus grande. Les mouvements du centre de cette base se transmettent à une aiguille c, par l'intermédiaire de deux leviers, qui servent en même temps à les amplifier. L'un de ces leviers ae'cb, acb, est du troisième genre; son axe est

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Fig. 251. — Va-

en cc\ c, et un ressort R soulève le bras c6, de manière que le bras ça, c'a soit toujours appuyé en dessous contre une goupille qui traverse le pilier a, a fixé au centre de la caisse K. Le bras de levier cb agit sur un levier du premier genre 71006, noi, dont l'axe est en 00, par Tintermédiaire d'une bielle articulée 6i. Le bras on tire une petite chaîne nr, nr qui s'enroule sur Tarbre de l'aiguiller, et est toujours tendue par un ressort spiral r, r. On peut, au moyen de lavis m, régler la longueur du petit bras io, qui présente la forme d'un ressort courbé en U. Enfin, une vis v, qui agit sur le point d'attache inférieur du ressort R, permet de soulever ou d'abaisser directement le levier cb, pour régler l'instrument ; c'est-à-dire pour le mettre d'accord, une première fois, avec un baromètre à mercure.

Le baromètre anéroïde, par son petit volume et* la simplicité de sa construction, qui n'admet pas de substances fragiles, est éminemment portatif. Plus régulier que le baromètre à cadran, il possède une sensibilité assez grande pour indiquer les cinquièmes de millimètre. Comme l'élasticité du métal de la

caisse K , pourrait à la longue s'altérer, il est bon de comparer de temps à autre les indications de l'instrument à celles d'un bon baromètre à mercure. En cas de désaccord, on fera marcher l'aiguille en agissant sur la vis r.

La fig. 252 représente un autre baromètre sans mercure, connu sous le nom de baromètre Bourdon, et d'une construction plus simple que le baromètre anéroïde. La partie essentielle de cet instrument est un tube en laiton amb (/î^. 252), à parois minces et élastiques. Ce tube est courbé en forme d'arc de cercle, et sa section R présente la forme d'une ellipse dont le plus grand axe est perpendiculaire un plan de la courbe. Lorsque la pression que supporte à l'extérieur un semblable tube vient à diminuer, sa section tend à se rapprocher de la forme circulaire, ce qui force la courbure à diminuer, de manière que les extrémités a et 6 s'écîirtent l'une de l'autre. Si, au contraire, la pression extérieure augmente, la courbure augmente aussi, et les points a et 6 se rapprochent. Le vide a été fait préalablement dans le tube, qui est fixé par son milieu m, et les mouvements des extrémités a et 6 se transmettent, par deux petites bielles, à un secteur r qui fait mouvoir l'aiguille e. Quelquefois cette aiguille est fixée directement à la place du secteur, mais ses mouvements ne sont plus alors aussi étendus.

Fig. 2o