Nous allons discuter cette formule

Nous ferons d'abord remarquer que, si ta densité d'une masse gazeuse est égale à D, cette masse ne tend pas à se dilater, mais à se contracter ; car nous avons vu que dans le cas d^une file de points, l'intervalle moléculaire doit être plus petit que « pour que

cette file n'ait aucune tendance à se dilater ut à se contracter; il en est de même à plus forte raison d'une masse gazeuse.

Lorsque la densité d'un gaz est égale à D, la force que nous avons appelée P a donc alors une valeur positive et la masse gazeuse ne jouit plus d'une des propriétés fondamentales que nous attribuons & tous les gaz à la surface de la terre; au lieu de tendre à se dilater, elle tend au contraire à se contracter.

Si l'on conçoit alors l'intervalle moléculaire diminuant peu à peu dans la masse gazeuse, il arrivera un moment où la force P sera nulle; si on désigne alors par A la valeur de la densité correspondante à cette valeur de P, cette valeur ^ sera donnée par l'équation

d'où ^ = JD.~,

Enfin si l'intervalle moléculaire diminue encore dans la masse gazeuse, la pression devient négative et le gaz retrouve sa principale propriété.

8. Or si nous interrogeons la nature, elle nous apprendra qu'un gaz exerce une pression appréciable lorsqu'il est très dilaté; si donc «^ représente la densité d'une massegazeuse dans les limites où nous pouvons observer et mesurer sa force élastique, comme on observe toujours dans ces limites une tendance très prononcée à la dilatation, on est obligé d'en conclure

que la valeur de D est incomparablemeut plus petite que toutes les valeurs précédentes de ^. Le rapport de Z> à <^ serait alors inférieur à une unité décimale d'un ordre très éloigné.

AD* Dans la valeur de P le terme — j peut alors être

négligé devant Tunité, on a alors la formule

n fB£

c'est-à-dire , que la force P, qui n*est au fond que la pression dans les gaz, varie pour chaque molécule proportionnellement à la densité, lorsque la température reste constante , et cette loi n*est vraie que dans certaines limites.

9. Notre formule donne même le moyen d'apprécier une de ces limites ; en effet la densité ^r ne doit pas

décroître au point que le terme — - puisse cesser

d'être négligeable devant l'unité dans la formule

fBs^r. ADh

Si cette condition n'était pas remplie, la pression P cesserait de varier proportionnellement à la densité ^.

Quant à l'aulre limite de <^nous ne pouvons l'assigner par le calcul ; nous ne connaissons pas la formule de l'action moléculaire dans les intervalles solide et chimique et nous ne pouvons nous en rapporter alors qu'à rcxpérience.

Or pour les gaz comme Toxygène, Pazote, Tair, la loi de Mario! te esl vraie jusqu'à 50 atmosphères; admettons qu'il en soit de même jusqu'à 64 atmosphères; comme 64 est le cube de 4, il en résulte que pour ces gaz notre formule sera très sensiblement vraie pour des distances moléculaires variant depuis la distance de denz molécules prises dans deux planètes jusqu'à une distance de deux molécules environ quatre fois plus petites que la distance de dpux molécules consécutives de l'air.

10. Nous allons terminer ce chapitre et cette troisième partie de nos recherches par une remarque très importante relative à la pression dans les gaz. Lorsqu'un gaz est renfermé dans le tube recourbé de Mariette et presse sur le mercure qui lui fait équilibre , la pression doit-elle être regardée comme la somme des forces parallèles dues à chaque molécule gazeuse agissant sur la surface libre du liquide regardée comme un plan géométrique?

S'il doit en être ainsi, notre formule ne nous donne plus la loi de Mariette, car plus la densité du gaz est grande et plus il y a de molécules gazeuses à presser sur chaque unité de surface du mercure ; le calcul est dans ce cas facile à effectuer.

Nous prétendons qu'on se place alors à un faux point de vue. En effet toutes les molécules de la masse gazeuse les plus voisines de la surface libre du mercure sont indépendantes les unes des autres, et leurs actions sur la surface du mercure ne peuvent plus se composer comme des forces parallèles dont les points d'application forment un système invariable. Nous regardons au contraire la masse gazeuse comme agis-

sanl sur chaque molécule de mercure de la surface libre et pour parler plus rigoureusement, de la couche libre. Chaque molécule de mercure éprouve alors de la part de chaque masse gazeuse une action proportionnelle à la densité de cette masse, car nous admettons dans ce cas que chaque molécule gazeuse agit sur chaque molécule de mercure de la même manière que les molécules gazeuses agissent les unes sur les autres.

Chaque unité de surface prise sur la surface libre du mercure conservant toiyours très sensiblement le même hombre de molécules, il en résulte que sur chaque unité de surface prise sur la surface libre du mercure , la pression doit varier proportionnellement à la densité de la masse gazeuse.

Il y a certainement dans cette expérience un phénomène plus compliqué.

Le mercure et Pair agissent mutuellement Tun sur l'autre et il y a probablement à la surface du mercure une couche d'air très mince maintenue à un état particulier par le mercure ; il faut alors concevoir que cette couche d'air fortement condensée a une densité qui ne varie pas sensiblement avec la pression de la masse gazeuse, et c'est à cette couche d'air très mince qu'on doit selon nous appliquer ce qu'on vient de dire de la surface libre du mercure.

il. Dans tout ce qui précède nous n'avons envisagé les masses gazeuses qu'au point de vue de la loi de Hariotte; mais dans nos recherches nous ne les avons pas étudiées à ce seul point de vue ; les grandes masses gazeuses, comme notre atmosphère, sont composées de couches de densités différentes; ces couches sont

su

limitées par des surfaces et la courbure de cea surfaces détermine des actions moléculaires dont nous avons déjà donné une première idée en étudiant les actions mutuelles de plusieurs molécules disposées régulièrement sur un cercle.

Nous nous proposons dans la quatrième et dernière partie de nos recherches d*essayer de donner le moyen de tenir compte de toutes ces influences.