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le tube / dans le vase M, et l'air qui se trouve au-dessus de l'eau est comprimé et chassé par zmL dans la poire I; celle-ci se dilate et refoule le mercure qui se trouve dans H, par le tube V, dans le ballon Q. En K se trouve un robinet à trois voies, muni d'une tige de manœuvre, laquelle peut être déplacée par le levier G solidaire du cadre D et où l'on a pratiqué une rainure. Dans la position du cadre D et du levier G indiquée sur la figure, le tubek est mis en communication avec l'orifice d'écoulement k ̧. Quand le cadre bascule, G se déplace vers la gauche, le robinet K est tourné, et par suite le tube k est mis en communication avec le tube d'arrivée d'eau sous pression k ̧Ok, ; o est un robinet de contrôle, qui est réglé une fois pour toutes, pour une pression d'eau déterminée. En O se trouve un poids mobile, qui sert à rendre instable la position d'équilibre du cadre D, au moment du basculage. Auprès de M se trouve un tube de niveau d'eau qui permet de reconnaitre la hauteur de l'eau dans M. Si, par suite d'une étanchéité insuffisante, l'air tend à s'échapper de M, on ouvre la communication en m, et l'on fait couler de l'eau en m, dans la position indiquée sur la figure.

1

Décrivons maintenant rapidement la machine pneumatique proprement dite. L'espace dans lequel on doit faire le vide est mis en communication en R avec le tube S; dans ce tube se trouve une soupape constituée par un petit flotteur en verre, dont les deux extrémités sont en forme de boules. Quand le mercure monte, le flotteur est soulevé, et il ferme le tube placé audessus de lui. r, est une ampoule que nous appellerons l'accumulateur; les tubes coudés et s, servent de robinets à mercure. S, est un tube terminé à sa partie supérieure par une sphère n, dans laquelle est soudé un bout de tube en forme de crochet, pour éviter qu'une goutte de mercure projetée vers S, n'arrive jusqu'en P. En , se trouve un robinet à trois voies, qui peut ouvrir la communication avec n, ou avec n,, ou fermer tout. Le tube na aboutit à une machine pneumatique à eau ordinaire.

Pour comprendre le mode de fonctionnement de l'appareil, il faut partir des conditions d'équilibre suivantes du cadre.

1. Quand le poids mobile C se trouve à l'extrémité E de droite, le basculage du cadre vers la gauche a lieu à l'instant où le mercure est parvenu audessous de l'ouverture du tube S dans le tube V; la sphère H contient alors une grande quantité de mercure.

2. Quand C se trouve à gauche et que la roue F appuie par son contour sur f, le cadre bascule vers la droite, dès que le mercure s'est élevé de H jusqu'au tube r1.

3. Mais quand ƒ pénètre dans l'entaille de la roue F, C se trouve plus loin vers la gauche (auprès de l'axe de rotation b, et le cadre ne bascule vers la droite que lorsque le mercure a pénétré jusqu'au tube s1.

Il est dès lors facile de comprendre le fonctionnement de l'appareil; nous allons le décrire, sans entrer dans les détails que l'on trouvera dans la notice de A. RAPS. On tourne d'abord 4, pour mettre en communication P avec la machine pneumatique à eau. Cette dernière abaisse la pression en P, Q et R (récipient) jusqu'à 20mm environ. La colonne de mercure en V s'élève alors à

une hauteur correspondante. Le levier T étant relevé, on amène la roue F du poids mobile C dans la position représentée sur la figure, pour laquelle f pénètre dans l'entaille de F. L'extrémité E se trouve évidemment en l'air, car H renferme beaucoup de mercure à ce moment. On ouvre le robinet qui permet à l'eau sous pression d'arriver dans le tube k1. Cette eau monte par Nk dans le compresseur M, et, par suite, comme on l'a expliqué ci-dessus, le mercure s'élève de H dans V. Il pénètre dans le tube S et ferme la soupape v, remplit Q et arrive par r1, r, s, jusqu'en S,, en refoulant l'air vers P ; cet air est aspiré par la trompe à eau. Quand le mercure atteint le tube S1, le cadre bascule vers la droite : on tourne le robinet K, l'eau s'écoule de M par k2 et le mercure descend en vertu de son poids jusqu'à la sphère H; des robinets à mercure se forment donc en s, et r,, tandis que le vide se produit en r et Q. Aussitôt que le mercure est descendu au-dessous de l'ouverture du tube S, l'air se précipite de R vers Q.Si le mercure en V baisse encore un peu, le cadre bascule vers la gauche, l'eau revient de nouveau vers M. le mercure remonte jusqu'au tube S, etc. Quand cette opération s'est répétée plusieurs fois et qu'un certain degré de vide a été atteint, on rabat le levier T, et, en tournant le robinet t1, on interrompt toute communication de la trompe à eau avec l'appareil. A partir de ce moment, la machine fonctionne d'une manière absolument automatique. Cinq fois le mercure monte jusqu'à г, et chasse l'air de Q dans l'accumulateur r2; la sixième fois, le mercure s'élève jusqu'en S, et chasse l'air de l'accumulateur r2, dans l'espace relativement grand P, où il reste. Pour le dessécher, on peut faire aspirer par le tube U une certaine quantité d'acide sulfurique dans la sphère P.

A. RAPS a encore introduit plus tard (1893) d'autres perfectionnements; par exemple, le tube S a été allongé, ce qui présente certains avantages.

C'est avec la machine que nous venons de décrire que l'on atteint les raréfactions les plus grandes; on peut pousser le vide jusqu'à une pression de mm. de mercure.

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Nous indiquerons encore que SCHULZE-Berge (1893) a construit une machine pneumatique rotative très intéressante.

BIBLIOGRAPHIE

THUROT. et 267.

Note historique sur l'expérience de Torricelli. J. de phys., (1), 1, p. 171

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KRAILWITSCH. Rep. de phys., 23, p. 339, 1887; Journ, de la Soc., phys.-chim. russe, 9. p. 319, 1877; 13, p. 335, 1881.

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Journ, de la Soc. phys.-chim. russe, 12, p. 243, 1880.

- Le Barométrographe, Journ, de la Soc. phys.-chim, russe, 14,

A. TILLO. Le Messager météorologique (en russe), 1894, p. 1.

D. DIAKONOW.

Journ, de la Soc. phys.-chim. russe, 14, p. 476, 1882.

On trouve en outre de nombreux articles sur les baromètres dans la Ztschr. für Meteorol., dans la Ztschr. f. Instrumentenk, et dans d'autres journaux. C. R., 95, p. 26, 130 et 180, 1882; Mémorial des Poudres

SARRAU ET VIEILLE.
et Salpêtres, 1, p. 356.

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Machines pneumatiques à mercure.

F. SCHULZE-Berge. Rotations luftpumpe. Wied. Ann., 50, p. 368, 1893.
H. HERNIET.
CHABAUD.

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Compt. rend., 125, p. 22, 1897.

Compt. rend., 125, p. 101, 1897; Séances de la Soc. franç, de phys., 1897, p. 149.

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POGGENDORF.

Journ. of chemical Soc., 2a série, t. III.

Pogg. Ann., 125, p. 151, 1865; 129, p. 564. F. KOHLRAUSCH. Pogg. Ann., 150, p. 423, 1873.

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D. MENDELÉIEFF.

p. 120, 1874. D. LATSCHINOW.

1874.

La machine à mercure. Journ. de la Soc. phys.-chim. russe,

6:

La machine à mercure. Journ, de la Soc. phys.-chim, russe, 6, p. 17,

M. RITOW. Pompe centrifuge. Journ, de la Soc, phys.-chim, russe, 14, p. 10, 1882. W. KAROWODINE. Machine de TOPLER. Journ. de la Soc. phys.-chim. russe, 14, p. 255, 1882. Journ. de phys., (2), II, p. 558, 1883.

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I. OUSAGUINE. Trompe de SPRENGEL. Journ, de la Soc. phys.-chim, russe, 22, p. 229, 1890. BESSEL-HAGEN.

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NEESEN. Wied. Ann., 3, p. 608; 13, p. 304; Ztschr. f. Instrumentenkunde, 1882, p. 285; 1883, p. 245; 1899, p. 147.

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Wied. Ann., 53, p. 199. 1894. Ztschr. f. physikal, und

chem. Unterricht, 8, p. 90, 1894.

CHAPITRE IV

CORPS A L'ÉTAT GAZEUX EN CONTACT AVEC DES CORPS A L'ÉTAT GAZEUX, LIQUIDE OU SOLIDE

Quand des

gaz

n'exercent au

1. Mélange des gaz. Loi de Dalton. cune action chimique l'un sur l'autre, ils se mélangent complètement; ce phénomène, comme nous le verrons plus tard, a lieu de lui-même, quand on met en communication des vases renfermant des gaz différents (Chap. VI, § 4). La pression exercée par le mélange de gaz est déterminée par la loi très simple de DALTON : la pression d'un mélange de plusieurs gaz est égale à la somme des pressions qu'exercerait chacun des gaz qui le composent, s'il occupait seul le volume du mélange; on appelle pression partielle la pression de chacune des parties constituantes du mélange prise isolément. Supposons que les gaz occupent d'abord séparément, à la même température t, les volumes V1, V2, V3, sous les pressions P1, P2, P3, ... ; ces gaz sont ensuite mélangés, à la même température t, dans le volume V, où ils possèdent les pressions

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P.

V

2

P2v2
V

du mélange est P

(1)

d'où

(2)

Si

i pvi

=

; suivant la loi de DALTON, la pression P

P1 + P2 + P3 + ....., c'est-à-dire

1

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RT est l'équation d'état de l'unité de masse de l'un des gaz, qui entre dans la composition du mélange et m; la masse de ce gaz, nous avons l'égalité

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=

les gaz

La loi de DALTON n'est qu'une loi approchée, comme la loi de BOYLE-MARIOtte. Si l'on prend, pour volume du mélange, le volume total occupé par séparés, c'est-à-dire si V elles, la relation (2) donne P = p; la pression ne doit donc pas alors changer. C'est ce qui est vérifié par l'expérience de BERTHOLLET; on réunit entre eux deux ballons, remplis l'un d'hydrogène, l'autre d'acide carbonique, à la pression atmosphérique le mélange obtenu possède la même pression. Quand tous les volumes v sont égaux entre eux et à V, on a P = p. On peut écrire la relation (1) sous la forme suivante

v, et si toutes les pressions p sont égales entre

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qui montre que le volume du mélange est égal à la somme des volumes qu'occuperait séparément chacun des gaz, sous la pression P du mélange.

La question importante de savoir comment se comporte un mélange de gaz, vis-à-vis de la loi de BOYLE-MARIOTTE, aux pressions élevées, n'a encore été que très peu étudiée. Les recherches de REGNAULT sur des mélanges d'air et de CO2, d'une part, de SO2 et de H, d'autre part, ont montré que la loi de DALTON reste vraie de 1 à 2 atmosphères. Mais plus tard, ANDREWS et CAILLETET ont trouvé qu'aux pressions élevées, il existe, pour chaque mélange de gaz, une loi particulière de variation du volume, qui ne peut être déduite des lois régissant la compressibilité des parties constituantes du mélange. De même, il n'est pas possible de calculer a priori la valeur de la pression, pour laquelle commence à se produire la liquéfaction de l'un des gaz. Nous avons déjà parlé à la page 431 des expériences de A. LEDUC; nous reviendrons sur la loi de DALTON, dans le Tome III.

Quand un gaz se trouve

2. Solubilité des gaz dans les liquides. en contact avec un liquide, une partie de ce gaz s'y dissout. La quantité de gaz qui peut se dissoudre dans un liquide est limitée; quand cette limite est atteinte, on dit que le liquide est saturé par le gaz. Cette limite dépend de la nature et du volume du liquide, de la nature et de la pression du gaz qui reste non dissous au-dessus du liquide, et de la température. Elle est plus rapidement atteinte, quand on agite fortement le vase qui renferme le liquide et le gaz. La quantité de gaz qui peut être dissoute est déterminée par la loi d'HENRY (1803):

La quantité de gaz qui peut être dissoute à une température donnée, dans l'unité de volume d'un liquide, est proportionnelle à la pression du gaz qui reste non dissous.

Soient U le volume du liquide, P la pression du gaz non dissous, Q le poids du gaz dissous, v le volume qu'occuperait ce gaz sous la pression P. On a, d'après la loi d'HENRY,

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