ET LA TEMPÉRATURE

cubique du gaz par chaque degré centigrade de o . 0037 5, V le volume du gaz à une température t, et Y' ce volume ramené à une température t\ on a la relation:

y/TÇî-M.ûo375Q

Donnons un exemple. (Voyez Manuel d" applications mathématiques. )

On demande quel serait, à 36°. 25, un volume de 83,547, Pr*s ** u°.23; on a ici V = 83.547, t ' =36°. 25, t— il .23; la formule devient donc :

V = -, ; T~TT: al — QI • OOJ.

Mais on ramène toujours les volumes ho; de sorte que t' devenant o dans la formule, elle se simplifie et prend la forme

Ainsi , si l'on demandait quel serait à o un volume de gaz de 1 53 . 27, observé à 36,5 , on aurait :

V — i+o.oo375 x 36.5 113.6875 IJ4-OIO.

Voilà pour les températures. Il nous reste à parler des pressions ; or :

Soit p la pression observée , V le volume correspondant, p' une pression différente , et V le volume correspondant à cette dernière, on a :

Yp

de sorte que, comme on réduit tout à la pression •moyenne de 0.76, cette relation prend la forme

On peut comprendre à la fois les variations de chaleur et dé pression dans la même formule:

Soient donc v et v' les volumes d'un gaz aux températures centigrades respectives t . t' , et sous les pressions p . p' , ces pressions étant mesurées par la colonne de mercure du baromètre , on a la relation :

pv (i +0.00375*') z=p'v'{ 1 +0.00375 /);

de sorte que, comme on ramène tout à la température o et à la pression 0.76 centimètres, v étant le volume qu'on observe , sous la pression p , à la température /, on a, pour le volume définitif!»' , toutes corrections faites :

PV

APPAREIL DE CAVENDISH POUR MÉLANGER LES GAZ ET DÉTERMINER LEUR CONTRACTION PAR LA PRESSION.

Cet ingénieux appareil se trouve décrit, par son inventeur, dans les Transactions Philosophiques.

Le vaisseau a, figure 199 bis, est un cylindre de verre, fermé en bas et en haut par des couvercles de laiton ; le couvercle inférieur est ouvert, et s'ajuste dans un petit soubassement de même métal d, par le même mécanisme qui lie une baïonnette à un canon de fusil : le couvercle supérieur porte un robinet de cuivre c. Cette base est percée d'un trou e à son centre et fixée dans la cuve par le manche de cuivre^' de telle sorte , que l'orifice supérieur c se trouve à environ un demi-pouce au-dessous de la surface de l'eau. Le cylindre de Cavendish contenait 282 grains d'eau; il appelait cette capacité une mesure de gaz. Pour les mélanges d'air et d'acide nitreux , il se servait de trois flacons m , de grandeur différente : ces flacons étaient fermés à leur

fond par un chapeau de cuivre à bords suffisamment larges pour donner de la stabilité à l'appareil, et la partie supérieure portait un anneau par lequel on pouvait les suspendre au fléau d'une balance. Chacun de ces flacons avait sa mesure particulière &, qui servait à les remplir. Cette mesure b était en verre, fermée à son fond par un chapeau de cuivre, et elle portait un inanche de bois, afin que la chaleur de la main ne se communiquât point à son contenu. Le plus petit de ces flacons contenait trois mesures de gaz , et son appareil de remplissage, une mesure un quart: le flacon moyen avait une capacité de six mesures ; celui de remplissage deux mesures et demie ; enfin , le plus grand en contenait douze, et celui qui servait à le remplir, cinq. Le premier servait aux essais sur l'air atmosphérique , le dernier à ceux de l'oxigène , et le flacon moyen n'était employé qu'à indiquer les volumes.

Soit qu'il fît usage du cylindre #, ou de la mesure b, il commençait par les remplir de gaz, et les plaçaient sur le pommeau de cuivre o, fixé à la tablette de la cuve , qui en chassait une partie du gaz, et laissait la quantité voulue , qu'on obtenait ainsi , avec plus d'exactitude que par tout autre moyen de mesurer. Mais comme la mesure des gaz est encore sujette à des erreurs considérables , qui résultent de l'adhérence aux parois des mesures, ou des tubes, d'une portion d'eau plus grande dans une circonstance que dans une autre, Cavendish préférait en déterminer les quantités, en pesant les vaisseaux sous l'eau ; prenant du reste quelques précautions pour que les fils métalliques auxquels ils étaient suspendus eussent une longueur telle, que la surface des gaz fut constamment au même niveau au-dessous de l'eau, les vases y plongeant en totalité.

Cavendish fait observer qu'il est nécessaire de faire

quelques changemens à la balance ordinaire, afin de la rendre propre a peser sous l'eau le vaisseau à gaz; car plus- ce vaisseau plonge, plus le gaz se trouve comprimé ; ce qui donne plus de poids à l'ensemble, et fait incliner le bras du fléau situé de ce côté. Il devient donc nécessaire, ou de placer l'index au-dessous du fléau , comme on le voit dans beaucoup de balances d'essai, ou d'employer tout autre moyen pour placer le centre de gravité assez au-dessous du centre de suspension pour que la balance oscille, en dépit de l'obstacle que la compression du gaz dans le vaisseau lui oppose.

Lorsque la combinaison a eu lieu par l'action réciproque du gaz, on pèse de nouveau l'appareil, et l'on calcule la contraction ou l'expansion.

Les élémens de ce calcul sont :

Le poids de l'appareil sous l'eau , lorsqu'il est rempli de ce liquide ;

Son poids lorsque les gaz y sont introduits, mais non combinés ; ce poids sera toujours moindre que le premier : leur différence sera égale au poids de l'eau déplacée par le gaz, déduisant le poids du gaz;

Son poids après la combinaison, qui, dans le cas où il n'y a point de changement de volume ni absorption par l'eau, sera le même qu'auparavant;

Dans le cas où la combinaison causerait une expansion , le poids sera diminué de celui du poids de l'eau égal à son plus grand déplacement.

Si, au contraire, les gaz se contractent, ou si l'eau les absorbe, le poids se trouvera augmenté.

Ce moyen de déterminer la quantité de gaz employée ou produite dans une opération quelconque, doit toujours être préféré lorsque les circonstances le permettront.

POMPE A AIR, MU:il!\E PNEUMATIQUE. 55(} POMPE A AIR, MACHINE PNEUMATIQUE.

Les personnes qui font des cours de philosophie mécanique emploient , souvent cet appareil pour démontrer les propriétés générales, communes aux substances volatilisées, qui ne se condensent point à la plus basse température, et la plus grande pression de l'atmosphère à la surface de la terre; mais les chimistes l'emploient beaucoup moins : en effet, une simple seringue à exhaustion peut, dans presque tous les cas, remplacer cet appareil.

La quantité de pièces additionnelles, qu'on vend ordinairement avec la machine pneumatique, n'est point nécessaire au chimiste. La partie qui lui est nécessaire est la pompe , à laquelle il pourra ajouter tout au plus deux ou trois récipiens de diverses grandeurs, l'un d'eux, ouvert par le haut; un plateau, muni d'un fil métallique, traversant une boîte à cuir; un tube de cuivre, mais surtout un récipient surmonté d'un robinet, auquel au moyen d'une allonge, sera adapté, un ballon de verre, dont le col portera aussi un robinet.

Cet appareil sert à mesurer le poids spécifique des gaz, qu'on obtiendra de la manière suivante. On dévissera le ballon attaché au récipient, on le pèsera avec soin ; le robinet étant ouvert , on le vissera de nouveau au récipient, on fera jouer la pompe, c'està-dire qu'on épuisera le ballon; on fermera le robinet, et on pèsera encore le ballon; on prend ordinairement la perte de poids, pour celui de l'air qu'on a enlevé au ballon.

On attache alors de nouveau le ballon au récipient qui, pendant l'intervalle, se sera rempli du gaz, dont on cherche le poids spécifique, et qui était placé dans la cuve; on ouvre le robinet, on laisse le gaz s'intro-

j6o POMPE DE ( ONDFXSATIOW

duire dans le ballon, et, s'il est possible, on fait coïncider le niveau du gaz dans le récipient et dans la cuve ; dans le cas contraire, on mesure la différence de ces niveaux, et l'on en prend note.

Les chimistes se contentent, en général, de compter un tiers de grain par chaque centaine de pouces cubes de gaz emplové dans l'expérience, pour faire la part de l'humidité. Lorsque le poids spécifique du gaz ne diffère point très-sensiblement de celui de l'air atmosphérique , et qu'ils sont l'un et l'autre exposés semblablement à l'humidité , on néglige cette dernière correction.

La machine pneumatique est quelquefois utile pour filtrer les liquides. Lorsque cette opération doit se faire sur une petite échelle, il suffit d'introduire un entonnoir dans l'ouverture supérieure du récipient , de luter le joint avec de la cire molle, donnant ensuite quelques coups de piston, la pression atmosphérique chassera le liquide à travers le filtre. Cette méthode a été mise en pratique sur une très-grande échelle pour forcer les liquides de passer à travers de nombreuses couches de flanelle; la pompe est alors mue par une machine à vapeur.

On a récemment emplové la pompe à air à extraire une partie de l'air des appareils distillatoires , afin que la liqueur n'atteignît point la haute température à laquelle il eut fallu le soumettre, sous la pression atmosphérique.