Remarques sur la mesure de la tension superficielle des liquides

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Submitted on 1 Jan 1879

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Remarques sur la mesure de la tension superficielle des liquides

G. van der Mensbrugghe

To cite this version:

G. van der Mensbrugghe. Remarques sur la mesure de la tension superficielle des liquides. J. Phys.

Theor. Appl., 1879, 8 (1), pp.52-57. �10.1051/jphystap:01879008005201�. �jpa-00237581�

La

polarisation

^{d’une électrode}

négative

^{de métal} dans la disso- lution d’un métal

étranger

^ne

pouvait

pas ^être

prévue

par la con-

sidération du travail

chimique

que le ^courant

qui polarise

^l’élec-

trode tend à

produire.

^{Mettons une lame de}

platine

^{et une lame de}

cuivre dans du sulfate de

cuivre,

^et faisons passer ^{un courant} élec-

trique qui

^entre par le cuivre ^{et sorte} par le

platine ;

^{ce courant}

ne

peut

que

déposer

^{sur le}

platine

^du

^cuivre,

^tandis

qu’il

^dissout

à l’électrode de cuivre

précisément

^{la méme}

quantité

de cuivre.

Il

n’y

^{a donc enfin}

qu’un simple transport

de cuivre d’une lame à

l’autre ;

le travail

chimique proprement

^{dit est}

nul,

^tandis que, ^au

contraire,

^{la force}

électromotrice

de

polarisation développée

^sur

le

platine

^est de l’ordre d’un Daniell. Le travail

électrique

^dé-

pensé

pour

produire

^la

polarisation

^{est donc}

emmagasiné,

^{non sous}

forme

d’énergie chimique,

^{mais sous forme}

d’énergie électrique,

comme dans un condensateur.

REMARQUES SUR LA MESURE DE LA TENSION SUPERFICIELLE DES LIQUIDES;

PAR M. G. VAN DER MENSBRUGGHE.

Dans un article inséré au numéro de décembre

1878

^de

ce jour-

nal

(1), M. Terquem communique

^des

expériences

fort intéressantes

qui

^lui

fournissent un

moyen

ingénieux

pour ^mesurer la tension d’une lame

liquide ; qu’il

^{me soit}

permis

^de

présenter,

^{à ce} propos,

quelques

remarques

qui

^se rattachent à ma théorie des variations

d’énergie potentielle

des surfaces

liquides,

théorie que

j’ai esquis-

sée dans deux Communications

préliminaires

^en

1876 (2),

^{et dont}

de la sursaturation, etc., ^{et sur} lesquels je reviendrai ailleurs. Je ^me contenterai de dire _{que la} première parcelle ^du corps ^nouveau apparaît brusquement, d’une manière

explosive, ^{si c’est un} gaz, ensuite elle s’accroît par le ^courant d’une manière con-

tinue.

(i) Emploi ^{des lames} planes liquides pour la démonstration ^et la mesure de la ten-

sion superficielle, ^t. VII, p. lio6.

(2) Application ^{de la} ThermoqX1lamique à l’étude des l’variations d’énergie poteil- tetitielle des surfaces liquides (Bulletin de l’Académie Rooale ^de Belgique, ^{t. XLI,}

p. -,69, ^{et t. XLII,} p. 21).

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:01879008005201

j’ai

^{décrit les}

premiers développements

^{dans un récent Mé-}

moire 1 ’ ) .

Pour

plus

^de

^clarté, je

^vais

rappeler

^d’abord la manière dont

opère

^M.

Terquem :

^une

tige

^{de laiton}

porte

^deux ouvertures A.

et

B,

distantes de 12

centimètres,

^{et destinées à} recevoir deux fils flexibles

ayant

chacun 33 centimètres environ de

longueur;

^{ces der-}

niers,

^{enroulés et no ués vers} les extrémités d’une

aiguille d’acier CD,

sont fixés à l’aide de cire à cacheter de manière que la

longueur

^CD

demeure

égale

^à

^AB;

^la

tige

^AB est soutenue à l’aide d’un fil

A’B’, quand

^on

plonge

^le

système

^dans la dissolution de _savon, et

placée rapidement

^{dans une sorte}

^d’étrier,

^{de telle sorte} que AB soit

parfaitement

horizontal. A

l’aiguille

^{CD est}

suspendue

^une

petite

lame de

plomb qui

constitue le

poids

^{tenseur. M.}

Terquem

^réa-

lise ainsi une

grande

^lame

plane

limitée par deux

lignes

^horizon-

tales et par deux

portions curvilignes.

I. Dans une lame de dimensions aussi

grandes,

^est-il

permis

^de

supposer que la tension ^reste la même

depuis

l’instant de la for- mation de cette

lame jusqu’à

^{celui où les mesures sont terminées?}

Je ne le crois pas ; ^en

effet,

^{comme le}

liquide

^{dont est formée la}

lame ^a

acquis rapidement

^une

énergie potentielle

dont il était

privé d’abord,

il doit s’être refroidi notablement à la

surface;

mais

l’exposition

^à

^l’air,

^{dont la}

température

^est

supposée

^{la même}

que celle du

liquide

^{du vase, échauffe sans doute de nouveau le}

liquide ;

par

conséquent,

^{il est}

probable

que, si l’on

visait,

^{à l’aide}

d’une

lunette,

^la

portion supérieure

^de

l’aiguille,

^{on ne tarderait}

pas ^à voir celle-ci descendre

plus

^{ou moins.}

D’un autre

côté,

^{la tension} de la lame est-elle la même dans

toute son

étendue,

^{et les}

portions curvilignes appartiennent-elles

^à

des circonférences? Pour le

savoir, rappelons-nous

que, aussitôt

après

la formation de la

lame,

^le

liquide

^{tend à obéir à} l’action de la

pesanteur;

^{or, dans la moitié}

supérieure, chaque

^{bande horizon-}

tale

qui remplacerait

^celle

qui

^{lui est} immédi atement inférieure aurait évidemment une surface libre

plus petite

^et,

conséquemment,

une moindre

énergie potentielle,

attendu que les fils flexibles ^vont alors en se

rapprochant ;

de là naitrait une diminution

graduelle

1’ ) Études

^{sur les} variations d’éizergie potentielle ^des surfaces liquides; premier ^Mé- moire, ^{Ire Partie} (Mémoires ^de l’Académie royale ^de Belgique, ^t. XLIII).

54

de tension

jusque

^ce que la bande

passât

par les

points

^{on les tan-}

gentes

^{aux fils}

curvilignes

^sont verticales. Au-dessous de ces

points,

la substitution de

chaque

^{bande à la suivante vers le bas donne-}

rait

lieu,

^au

contraire,

^{à une}

augmentation

^de tension. Mais il faut remarquer que ^les bandes horizontales sont loin de descendre tout

d’une

pièce; d’ailleurs,

^{les effets}

indiqués par la

^{théorie sont in-}

fluencés : 1° par les courants observés dans la lame et, ^en

par tie, provoqués

par les différences de

tension ;

^2° par le fait que le ^li-

quide ^peut

^descendre

indépendamment

^{des couches}

superficielles,

surtout là on la lame a le

plus d’épaisseur;

^3° par les effets ^{dus au}

poids

^{des fils de soie et des masses}

liquides qui s’y

accumulent. Il

s’agirait

^{donc de voir si}

l’expérience

accuse réellement une différence de courbure dans les diverses

portions

^{des fils}

flexibles; j’engage

vivement l’habile

expérimentateur

^{à vérifier le fait en}

question.

^Il

suffirait

peut-être

^{de tracer d’avance un arc de cercle}

ayant

^{les di-} mensions

exigées

par les conditions de

chaque

^{essai et de voir si}

l’on

peut projeter

entièrement sur cet arc l’un des fils flexibles la- téraux.

Si

l’expérience

accusait réellement une différence de

courbure,

la détermination de la tension de la lame

exigerait

^{des mesures}

et des calculs

plus compliqués

^{encore que ceux}

qu’indique

^{M. Ter-}

quem.

II. L’auteur

communique

^les résultats de

sept

observations faites

avec différents

poids

^{tenseurs de la}

lame ;

voici les éléments

prin- cipaux

^{de ces} observations :

Comme les deux dernières valeurs de la

tension,

^savoir

5mgr, 29

et4mgr,86,

^sont notablement

plus

faibles que les

cinq

autres, M.Ter- quem les exclut ^{et trouve} alors

5mgr,58

pour la valeur

moyenne;

^à

cet

égard, je

^ferai remarquer que les

cinq

^valeurs conservées se

rapportent

^{aux cas où la lame a la}

plus grande ^étendue,

c’est-à-dire où le

poids

tenseur est assez fort pour

empêcher

^{un relèvement}

notable de

l’aiguille ^d’acier;

^au

contraire,

pour les deux dernières

observations,

non-seulement le relèvement a été

respectivement

de

23mm,1

^{et de 28}

millimètres,

^{mais encore} les fils flexibles ac-

quièrent

^{une courbure assez} forte pour retrancher de la lame ^une

portion

très-notable.

Quel

^est,

d’après

^ma

^théorie,

^{l’effet d’une}

telle diminution de la surface laminaire et, par

conséquent,

^de

l’énergie potentielle

que

possède

^{la masse}

liquide

constituant la lame ? C’est

précisément

^une diminution de tension d’autant

plus

sensible que le

liquide

^{a une} surface libre

plus restreinte; voilà, je

pense, la ^cause

principale

pour

laquelle

les deux dernières valeurs

sont

trop

faibles relativement ^aux autres. Il y ^{a une} seconde _cause,

signalée

par M.

Terquem lui-même ,

^{savoir le}

poids

^{des fils}

flexibles et de la

lame, poids qu’on peut

d’autant moins

négliger

que la force

qui

tend celle-ci est

plus

^faible.

Fig. ^I.

A ce

sujet, je

^vais

rappeler

^un résultat du même genre

auquel je

suis arrivé ^en 1866

(1),

^{mais dont}

j’ignorais

^{alors la cause. Pour}

arriver à la mesure de la tension d’une lame de

liquide glycérique, je

^fixais l’une des extrémités d’un fil de cocon en un

point

^d’une

arête d’un

grand

^{carré en fil de}

fer,

^tandis

qu’à

l’autre extrémité était attachée une boule de

cire ; je pouvais

^aisément

pratiquer

dans la lame une ouverture semi-circulaire telle

qu’il y

^{eût à} peu

(1) ^{Sur la} tension des lames liquides (Bulletin de l’Académie Royale ^de Belgigiie,

t. XXII, p. 328; iSG6).

près équilibre

^{entre la} tension du fil de soie et le

poids qu’il

^por-

tait ; d’apprès

^{la théorie}

que j’avais exposée

^et conformément à un

résultat retrouvé par M.

Terquem,

^les

rapports

^{entre les}

poids

^et

les rayons de courbure

correspondants

^{devaient être}

égaux

^{à la}

tension de la lame.

Or,

voici les résultats de dix

expériences :

Si l’on

sépare

^les

cinq premières

observations

qui correspondent

aux

portions

laminaires les

plus petites,

^{on trouve} pour moyenne

due - t 03C1 5mgr,74,

tandis que la moyenne des

cinq ^dernières

^{valeurs est}

6mgr,3I.

^Je

inexpliqué

actuellement cette

divergence

par le fait que, ^{si une même masse}

liquide

^est

employée

^pour réaliser des lames

plus

^{ou moins}

^étendues,

la tension de chacune d’elles sera,

du moins dans les

premiers

^{moments, d’autant}

plus

^forte que ^la

somme des aires des deux faces est

plus

considérable.

Je

puis, d’ailleurs,

^{citer une autre} _preuve curieuse de ce fait : dans le même travail de

1866, j’ai

aussi déterminé la tension du

liquide glycérique

^{en faisant}

porter

par ^une lame réalisée dans un anneau horizontal

fixe,

^{en fil de}

fer,

^{un second anneau du même}

métal,

mais d’un rayon

plus petit,

^{et en} déterminant le

poids

^néces-

saire pour que la surface laminaire devint ^un demi-caténoïde.

Dans ces

conditions,

^{c’est à}

peine

^{si la} surface libre de la lame varie en

grandeur

d’un essai à ^un autre; il faut donc

s’attendre,

d’après

^{mes nouvelles}

^idées,

^{à ce} que ^les diverses valeurs obtenues pour la tension soient bien

plus près

^d’être

égales

^entre

^elles;

c’est ce que

confirment,

^en

eflèt,

^{les dix} valeurs suivantes _que

j’ai

57

obtenues :

Si l’accord n’est pas

plus parfait

^encore,

^c’est, je

pense, parce que ^{la masse}

liquide

formant la lame caténoïdale n’étai t pas la même dans tous les

essais,

ou, ^en d’autres termes, que

l’épaisseur

des lames a varié.

IV. M.

Terquem

^a voulu contrôler ses résultats en déterminant

encore la tension du

liquide

dont il s’est servi par le

procédé

^du

compte-gouttes

^{et a trouvé} ainsi la valeur

3mgr,

^{55 au lieu de}

2JDgr,79,

^valeur obtenue par le

procédé

^{des lames. Pour}

expliquer

ce

désacord,

^il

invoque provisoirement

^ma théorie des variations

d’énergie potentielle

des surfaces

liduides; je

suis heureux

d’ap- prendre qu’il poursuit

^ses

expériences

dans le but de reconnaître si cette théorie

peut

seule rendre

compte

de l’anomalie

signalée

par

lui; je

m’abstiens donc de toute remarque ^{à cet}

égard, et j’at-

tends avec

impatience

^la

publication

des nouvelles recherches de l’habile

physicien.

NOTE SUR LE POUVOIR ROTATOIRE DU QUARTZ A DIVERSES

TEMPÉRATURES;

PAR M. D. CERNEZ.

L’augmentation

^du

pouvoir

rotatoire du

quartz

^{avec la}

tenipé-

rature,

signalée

pour ^la

premiére

fois par M. Dubrunfaut ^et étudiée par divers

physiciens,

^a é té récemment

l’objet

d’un travail nou- veau dont M. Joubert ^a fait connaître les

premiers

résultats. J’avais

commencé,

_{il y} ^a

plusieurs ^années,

l’étude de cette

question, après

que

j’eus

^reconnu que le

pouvoir

rotatoire des substances actives varie considérablement avec la

température,

mais que la loi de

dispersion

^des

plans

^de

polarisation

des diverses radiations lui-

neuses

qui

traversent ces substances reste la même à toutes ten2-

pératures,

que le corps soit

liquide

^ou

qu’il

soit réduit en vapeurs.

Les. ressources dont

je disposais

^ne m’ont pas

permis

de terminer

cette

étude,

^et

je

^n’en

parlerais

pas si le

procédé d’investigation

don t je

^{me suis}

servi,

différent de celui

qu’ont employé

^{les autres}

physiciens,

y

compris

^M.

^Joubert,

n’éliminait la

plupart

^{des diffi-}