( 3°. Variations dans la pefanteur de l'a ir ,
dépendantes des mélanges dont i l efl fufceptible. )
nous vivons fupporte une preffion égale au poids d’une colonne
de mercure de 28 pouces de haut. Si à cette preffion
011 ajoute encore celle d’une colonne de mercure de
28 pouces, fôn volume fera réduit à moitié, & fa denfité
par conféquent fera doublée. C’eft ce qu’on déinontre
àifément en prenant un tube de verre fermé par un bout •
& recourbé dans la forme d’un J pi grec renverfé ; de
manière que la branche montante 8c fermée ait 12 pouces
de haut. Cette branche contient par conféquent une colonne
d’air de 12 pouces,. donc la denfîcé naturelle eft
femblable à celle de l’atmofphère, donc elle fupporte le
poids égal à celui 'd’une colonne de mercure de 28 pouces.
Si dans l’autre branche on • verfe' une colonne de meccure
qui ait 28 pouces , on doublé-le poids naturel que fupporte
la colonne d’air de 12 pouces ; 8c cetce colonne fera réduite
a 6 , âc ainfi fucceffivement en doublant toujours les
poids à 3 , à 1 8c demi, 8cc. ; 8c la denfité naturelle de
l’air qu’on peut exprimer par 28 , doubléë de même dans
la proportion des poids ajoutés, fera portée fucceffivement
à M i 32 , 224, 8cc. Mais l’effet des degrés de chaleur
eft peut-être loin de cette proportion. Au refte, on ne
fait pas exadtemenc ce que c’eft qu’une chaleur double,
triple , 8cc. -, parce que les degrés par lefquels nous marquons
la chaleur ne font point la mefure de la chaleur
totale, mais - feulement des différences arithméthiques connues
, entre des termes dont nous ne connoiflons pas la
véritable valeur. C’eft ce qu’on pourroit exprimer mathématiquement
, en appelant la quantité inconnue X , 8c la
différence connue D ; alors les degrés du thermomètre fe-
roient bien repréfentés par cecte fuite arithmétique X -f- D ;
.ST -f- 2 _D ; X -f- 3 D î J + 4 5 Sfc., au lieu de 1 ,2 ,
3 ,4 , 8cc. Cette fuite donne bien des différences doubles,
triples, quadruples des unes des autres, mais non pas des
quantités entières doubles, triples, quadruples.
Je crois que la meilleure manière de former une échelle
qui exprimeroit les quantités-vraiment proportionnelles de
chaleur , feroit, en prenant pour premier terme pofitif, l'état
de l ’air au degré de la glace, de prendre pour les termes
fuivans les .degrés où ce fluide auroit acquis un volume
double, triple, quadruple de fon volume naturel. On a
trouvé que dans les expériences pratiquables par nos moyens,
l’air eft fufeegtible d’acquérir un volume treize fois plus
grand que celui qu’il, a naturellement. Mais il nous manque de
Connaître à quelles différences thermométriques ordinaires
répondent ces diverfes dilatations.
Les, condenfations formeroient de même des termes négatifs
qui,exprimeroient,des quantités de chaleur deux fois,
trois fois , quatre fois moindres que la chaleur primitive ,
félon que l’air feroit réduit à un volume deux,.,fois, trois"
fois, quatre fois moindre. Cette méthode fembleroit la
plus naturelle*. 8c la plus pre^pre à nous donner une idée
exa&e.des quantités abfolues ,de chaleur qui peuvent pénétrer
les corps, dont la dilatation eft moins fenfible &
moins conlîdérable que celle de l’air. Si je préfère, pour
mefurer la quantité abfolue de chaleur., les dilatations de
l’air 3 tçelles .de tout autre corps, ç’eft parce que l’analogie
fenfible qui règne entre les effets du froid 8c de la
chaleur fur. l’air., & ceux de, l’augmentation 8c de la dimir
nation des forces comprimantes, fai,t- croire que ces deux
caufes, dont les effets font fi femblables , font auffi. fut?
çepribles d’être mefurées de même , dans les. mêmes proportions
, 8c arec la même régularité ; e’eft-à-dire, que
l’augmentation de volume 8c la diminution; de denfité
produites dans une même quantité d’air , en foydoublant,
ou diminuant de moitié les forces comprimantes ., fera
également produite en .doublant la chaleur ; Sc ainfi de
fuite , fuivant des proportions toujours, analogues. Voyez
encore ci-après, ch. I I , art. n , $, 1 , n°. 5, 8c note 6.5.
Outre ces deux caufes qui influent à la fois^fur lû
volume & la denfité de ï'air, il en eft d autres
moins connues , ou du moins appréciées moins exactement,
& que les découvertes-modernes de la
Chimie nous indiquent ; ce font les mélanges Sc
les combinaifons dont ï'air eft fufceptible dans fou
état de gaz. On fait que ï'air atmofphérique eft
déjà compofé d’un mélange de deux gaz très-difte-
rens par leur denfité. L ’un d’eux , ï'air v ital, dans
fon état de pureté, eft à l’eau comme 13,592-9 eft
à 10Q00 , ou comme 1 eft à 74^ t » & Par con""
féquent a une pefanteur fpécifique plus grande que
ï'air atmofphérique. Le gaz azotique ou la mofette
, au contraire, qui tait près des trois quarts
de l ’atmofphère , eft a l ’eau comme 11,9668 eft
à 10000, ou à peu près comme 1 eft à 835: t t »
8c par conféquent eft d’une denfité moindre que
l’atmofphère ; 8c fi les proportions de ces deux gaz
chano-eoient dans l’atmofphère , celle-ci fe^trouve-
roit 'avoir une denfité différente fous un meme volume.
C ’eft ce qui arrive dans beaucoup de cir-
conftances, où la proportion de la mofeite eft fort
augmentée dans ï'air, ainfi qu’on l’a remarque dans
le'chapitre précédent. Le contraire airiveroit, &
la denfité de ï'air augmenteroit, 'fi l ’on augmente!
t la proportion d’air vital. "
Mais une des caufes qui contribuent le plas uni-
verfellement à diminuer la denfité ou la pefanteur
fpécifique de l ’atmofphère ,. c’eft le mélangé de
l ’eau réduite en gaz. Elle eft alors très-expanfible,
8c beaucoup moins denfe que le.s autres parties de
l 'air. . 1, • 11 •
Enfin de toutes les altérations de 1 air, celle qui
en change davantage la pefanteur fpécifique, c eft
la combinaifôn de l’air vital avec'le carbon , ou>
l ’alteràtion de l ’air par la combuftion des corps..
Le gaz acide méphitique, crayeux , ou carbonique ,
qui en réfulte eft à l’eau comme ïS}6 i6i eft a
10000, c’eft-à-dire., à très-peu près, comme 1 eft
à 5 po f- ; ce qui fait une denfité, beaucoup plus grande
que nèft celle de Ya\r atmofphérique (48),
(48) B a été dit dans là partie'chimique de cet article que
la refpiration des hommes chargeoit l’air de mofette 8c de
gaz acide carbonique. Ainfi , l’acmofphere fe charge a la fois
d’un, gaz plus léger 8c d’un gaz plus lourd que n eft 1 air
refpirable ; mais je crois devoir ici remarquer un effet relatif
aux différentes' denfités des gaz atrpofphenqucs, qui
m’a frappé , 8c dont je . n’ai vu lWeryarfon' nulle, part.
J’étois dans, une falle de concert très-vafte ( au pavillon:
du milieu du château des Tuileries ) 8c remplie- déjà d un
allez grand nombre de perfonnes ; du côté oppofe à celui
où j’étqis, 8c à la même hauteur que moi , il penetroïc
un rayoi) de folei-1 couchant qui traverfok la falle obliquement
, 8c alloic fe peindre fur le mur. J’étois place de
manière que la direftion de ma vue étoic à peu près perpendiculaire
à la dijre&ion du rayon. Ce rayon decrivoïc
fenfiblement une courbe au milieu de la falle, 8c eprou-
voit une réfra&ipn telle qu’il alloic fe peindre à trois ou
quatre pieds plus bas qu’il n’auroic fait fans U refraction.
Les différences réfraftions des rayons .de lumière au. travers
des.Jiuidçs élaftiques , méritcroienc d’ecre ajoutées $
ÎI. Pefanteur totale ou atmofphérique.
‘ ( i° Mefure de là pefanteur atmofphérique. )
La pefanteur totale ou atmofphérique n’eft autre
chofe que le degré de preffion qu’exerce fur les corps
là colonne entière de l’atmofphère» Selon les obfer-
vations de M. Schuckburgh (49 ) > cette preflron,
obfervée au niveau de la mer, foutient dans les
tubes fermés , fuivant les lois de l ’équilibre des
liqueurs, le mercure à la hauteur, mefure de France,
de 28 pouces, 2 ,2405 lignes, ou 338 ,2405 lignes,
8c par conféquent l’eau à.celle de 3 1 pieds 1 o pouces
280? 5,2809 lignes, c’eft-à-dire, dans la proportion
refpeïtive de la pefanteur fpécifique de ces .
déux. liquides ( 50). I l fuit de là que la colonne
atmofphérique pèle autant à bafe égale qu’un volume
de mercure de 2 pieds 4 pouces 2 ,2405
lignes de haut. 11 fuit encore de là que la furface
du corps d’un homme de moyenne grandeur, étant
eftimée de 15 pieds carrés , fuivant l’évaluation de
Haies , la colonne atmofphérique qui pèfe fur
cétte bafe de 15 pieds carrés, doit être eftimée pe-
fer autant qu’une colonne de mercure, dont la foli-
dité égaleroit 15 pieds carrés, multipliés par 2 pieds
4 polices 2 ,2405 lignes , ce qui fait 35 pieds 403
pouces 5 01 ,12 lignes cubes ; & par les calculs
de M. Briffon le pied cube de mercure pefant
94£ livres f 2 onces 2 gros 13 grains, le poids
total de cette colonne , & par conféquent celui
de la colonne atmofphérique qui pèfe fur la fur-
face de notre corps, eft néceuairement de 33463
livres 8 onces 1 gros 1 -ffi-f-si grains. Mais il
faut longer que ce poids énorme eft premièrement
contrebalancé par lui-même , puifqu’il pèfe en
tout fens 8c également fur tous les points de notre
corps; en fécond lieu, qu’il eft foutenu par une
Pobfervation que l’on a faîte de leurs autres propriétés. On
fait que les réfraélions différentes font non feulement de-,
terminées pat la denfité des milieux , mais encore augmentées
en partie par leur nature plus ou moins combuf-
cible 8c inflammable.
(49) La moyenne proportionnelle de 132 observations
faités au bord de la mer , a donné à M. Schuckburgh, en
pouces anglois , la hauteur barométrique "de 30,04; ce qui
revient à 28 pouces 2,2405 lignes frauçoifes. ( Voye\ Transaction
‘philof. , vol. 6 7, n°. 39 , & Journal de Phyjique,
année 1782 , i ,r. femejlre , page 207.. )
( 5,c ) On fuppofe ordinairement que le mercure étant
à 28 pouces, l’eau s'élève à 32 pieds ; mais les pefanteurs.
fpécifiques exa&es donnent d’autres proportions. Les hauteurs
barométriques des différens liquides font réciproquement
en raifon inverffe de leurs pefanteurs fpécifiques. Ainfi,
la pefanteur fpécifique de l’eau, eft à la pefanteur fpécifique
du mercure, comme la hauteur barométrique du mercure
eft à la hauteur barométrique de l’eau; ce qui donne
10000: 135681, ou 1 : 13,5681 :: 338,2405 lignes:
4589,28092805 lignes, qui équivalent à 31 pieds, 10 pouces ,
5,28.092805 lignes; ou bien, en prenant la hauteur du mercure
telle qu’elle eft dans la plus grande partie de Paris à
28 pouces ou à 336 lignes, on a ri 1: 13 ,568r :: 336 :
.4558 ,8816 lignes ou 31 pieds, 7pouees, 10,8816 lignes.
M éd e c in e . Tante I,
réaàion proportionnée de Yair,' qui exifte, foit
développé, foit combiné au dedans de nous (51).
( 2°. Variations de la pefanteur atmofphérique
à une feule hauteur dans un même lieu. )
Si maintenant on confidère les variations de l ’atmofphère
, relativement à la pefanteur totale, on
verra que, fans changer de lieu, fouvènt le mercure
defeendra de 28 à 27 pouces 8c au-deffoùs,,
8c que fouvent aufii il montera de 28 à 29 8c i.u
delà ; que quelquefois même il parcourra tout cct
efpace de 27 à 19 en très-peu de temps, fur-tout
dans les grands mouvemens de l ’atmofphère. Par
conféquent le poids total de ratmofphère fur nous ,
pris dans fon terme moyen , peut diminuer ou augmenter
de plus du poids d’une colonne de mercure
d’un pouce de haut fur 15 pieds de bafe , c’eft-à-
dire, de la folidité , de 2 16 0 'pouces cubes, ou
d’un pied 43 2 pouces cubes'; 8c comme le pouce
cube de mercure pèfe 8 onces 6 gros 25 -rMî grains,
le poids de l’atmolphère que nous fupportons peut
diminuer au deffous 8c augmenter au deffus de la
pefanteur ordinaire de plus de 1187 livres 3 onces
2 gros 52 grains; 8c dans le cas où le mercure
parcourt rapidement depuis le 27e jufqu’au 29e
degré de fon échelle , il, fe fait , dans le poids que
nous fupportons, une différence de 2374 livres 6
onces 5 gros. 32 grains \. Ce n’eft pas encore ici le caufes atmosphériques prodliueiuf edn’et xacmesi nvera riqautieolnless. e( nV ocey em\ oAmtemnto qspuhe èdr’uen.e), mJea-nnièer ed ogisé nléersa lien.diquer La chaleur a peu d’influence fur la pefanteur
totale , quoiqu’elle diminue la pefanteur fpécifique;'
car fi elle n’agit que fur une étendue d'air
fort circonfcrite , fon effet fur la pefanteur totale
eft infenfible ; 8c fi elle agit fur toute la hauteur
atmofphérique, ou fur une vafte étendue de la partie
inférieure de l’atmofphère, alors elle en fait varier
la hauteur par l ’expanfion proportiennelle des
différentes couches d'air; mais elle ne peut en
augmenter ni diminuer la pefanteur totale (52 ).
(51) L’énorraicé du poids de l’atmofphère ne fe conçoit
que lotfqu’on a détruit l’équilibre de la comprelfion qu’eLle
exerce en tout fens fur les corps; ce" qu’on fait en empêchant
qu’elle ne pèfe fur une portion 'de la furface de ces
corps. Alors la furface fur laquelle l’air ne pèfe plusadhère
aux corps yoifins avec une force que rien ne peut fur- ■
monter, & qui eft égale à tout le poids de la colonne
atmofphérique. C’eft ce qui arrive dans les expériences de
la machine pneumatique. Par-là l’on conçoit encore quel
peut être le contre-balancement que l’air intérieur de nos ■
corps oppofe à la preffion atmofphérique , & l'on verra
auffi que l’air combiné lui-même concourt d cet équilibre ,
puifqu’il s’échappe lorfque la preffion atmofphérique eft allez
diminuée, pour que cet a ir , par fon expan fi on , puifle
brifer les entraves qui le retiennent. ( Voye\ §. III. E la j l i c i t é ,
n°. 3. ) . _ |
(52) On en voit la preuve dans, l’égalité des hauteurs
barométriques, dans les temps chauds ou froids ,
lorfque l’air eft également pur & fec. Cependant la
chaleur n’eft pas indifférente pour les hauteurs barométri- y V V