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Travaux néerlandais

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(1)

HAL Id: jpa-00240780

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00240780

Submitted on 1 Jan 1903

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Travaux néerlandais

E. Mathias

To cite this version:

E. Mathias. Travaux néerlandais. J. Phys. Theor. Appl., 1903, 2 (1), pp.463-474.

�10.1051/jphystap:019030020046301�. �jpa-00240780�

(2)

463 de lopalescence. Il se propose de rechercher quels rapports existent

entre le même phénomène et les variations de la tension de vapeur du mélange liquide. Il mesure la tension dé vapeur en déterminant le poids de vapeur entraînée par un volume déterminé d’air passant

au-dessus du liquide. L’auteur fixe ensuite les caractères qui indiquent que l’on se trouve dans le domaine critique d’un mélange liquide et cite à ce propos les caractères admis par Rothmund,

Friedlândler et Guthrie. Il décrit ensuite les phénomènes d’opales-

cence observés par lui dans ces conditions et en recherche la cause.

L. MARCHIS.

TRAVAUX NÉERLANDAIS.

L.-H. SIERTSENIA. - Die Dispersion der 111magnetischen Drehung der Polari- sationsebene in Wasser ini sichtbaren Spektrum (La dispersion rotatoire magnétique de l’eau dans le spectre visible). - Coneneunicalions frorn the

of Leiden, 73 .

L’auteur s’est proposé de reprendre les mesures de Verdet et de

Van Schaik sur la rotation magnétique dans l’eau ; à cet effet, il a employé deux dispositifs expérimentaux différents. Le premier est

celui dont il s’est servi pour étudier les solutions salines (1); la

bobine magnétisante avait 30 centimètres de long et i 107 tours de fil, dans lesquels passait un courant d’environ 60 ampères. L’eau

était contenue dans un tube cylindrique de 55 centimètres de long et

de 45 millimètres de diamètre, fermé par des lames de glace à faces parallèles, qui sortaient suffisamment de la bobine pour que l’in- fluence du champ de celle-ci sur les lames fût nulle. Les rotations étaient d’environ Il,’ pour le rouge et 3~° pour le violet; toutes les précautions étaient prises pour annuler, par des corrections appro-

priées, les causes d’erreur connues. La rotation correspondant à une longueur d’onde connue ), était divisée par l’intensité du courant

magnétisant, et le quotient divisé à son tour par la rotation corres-

pondant à la lumière du sodium et à un courant d’un ampère. On

obtenait ainsi le rapport p, dont trois séries d’expériences ont

fourni 38 valeurs relatives à des longueurs d’onde comprises entre

405 et 701

_

~1 j .I. 4e série, t. I, p. 60-61 ; 1902.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019030020046301

(3)

464

Le second dispositif est celui que l’auteur a employé pour mesurer

la rotation magnétique dans les gaz (’) ; ici le tube-laboratoire a

231 centimètres de long et est situé dans l’axe d’une bobine de 2 mètres de long, portant 3650 tours de fil. On obtient ainsi une dis-

persion beaucoup plus grande qu’avec le premier dispositif ; 8 séries d’expériences ont fourni 76 valeurs de p.

Si l’on porte les valeurs de ~ en abscisses et les valeurs de p en ordonnées, les mesures faites avec les deux sortes d’appareils sont

assez concordantes pour dessiner une courbe unique.

La différence entre la valeur observée de p et la valeur fournie par la courbe ne dépasse 10/0 que dans quelques rares cas ; générale-

ment elle reste inférieure à 0,5 0/0.

Le tableau suivant donne la comparaison des mesures de l’auteur

à celles de Verdet et de Van Schaik, pour lesquelles le p relatif à la

raie E de. Frauenhofer est pris égal à l’unité ; les rotations de l’au-

teur sont légèrement plus faibles que celles de ses devanciers.

L.-H. SIERTSEMA. - Thé dispersion of the magnetic rotation of the plane of polarisation in negatively rotating salt-solutions.

-

II. Further measurements with potassium ferricyanide (Dispersion rotatoire magnétique de solutions

salines à rotation négative.

-

II. Nouvelles mesures faites sur le cyanure rouge).

-

Communications the Physical Laboratoy’y of Leiden, 76.

L’auteur reprend avec plus de précision.les mesures déjà signalées

dans ce recueil (5); les deux tubes à dissolution de cyanure rouge et à eau sont fermés par les mérnes lames de verre, ce qui réduit énor-

mément le déplacement du spectre quand on substitue l’un des tubes à l’autre ; enfin l’emploi de la lumière du soleil donne plus de préci-

sion à la détermination des longueurs d’onde. I,es observations ont été faites sur des dissolutions à 0,5

--

1

-

et 2 0/0 ; connaissant la

(1) J. de l’hys., série, t. VII, p. 288-290 ; 1898.

(~) VERDET, C. R., t. LXI, p. 630.

(3) VERDET, de Chin2. et de Phys., série, t. p. 410.

(4) VAN ScAmh, Diss. vtrecht, 1882, p. 31; - et Aoch. 1 ro série, t.

p. 386. -

(5) J. cle Plays., 46 série, t. I, p. 60-6i j 1902.

,

(4)

465 rotation magnétique de l’eau d’après les expériences précédentes, on

en déduisait la constante de rotation du sel pour chacune des solutions et pour une longueur d’onde un peu variable à la vérité, quand on passe de la solution à l’eau pure. Les expériences ne

montrent aucune variation de la constante de rotation avec la con-

centration, mais montrent une fois de plus l’énorme accroissement de cette quantité lorsqu’on approche de la bande d’absorption corres- pondant à ~

=

490 pp.

L.-H. SIERTSEMA. - Measurements on the magnetic rotation of the plane of polarisation in liduefied gases under atmospheric pressure.

-

Il. Measurements with methyl chloride (’Nlesure,-, de la polarisation rotatoire magnétique dans les

gaz liquéfiés sous la pression atmosphérique. - II. Cas du chlorure de méthyle).

-

COJnrnunications the Physical of LeicLen, 80.

L’appareil précédemment décrit (’) a dû être remplacé. Le chlo-

rure de méthyle, provenant du produit commercial plusieurs fois distillé, est contenu dans un tube de verre horizontal de 35 centi- mètres de long, fermé par deux glaces de verre de 1 millimètre d’épaisseur fixées à la glu marine. Ce tube, ainsi que les nicols pola-

riseur et analyseur, est dans l’axe d’une boîte cylindrique à double paroi refroidie par du chlorure de méthyle et protégée contre

l’échauffement de la bobine magnétisante par une couche de laine ;

le liquide du tube laboratoire intérieur, dans ces conditions, est par- faitement tranquille et exempt de bulles de vapeur.

Les deux nicols sont fixés l’un à l’autre et font un angle de 110

avec leur position à angle droit. La bande noire se déplace d’une

extrémité du spectre à l’autre quand l’intensité du courant varie entre ’20 et 60 ampères. Connaissant, d’après les mesures antérieures faites sur l’eau, les constantes de rotation pour différentes longueurs

d’onde du spectre visible, on vérifie que les produits de ces cons-

tantes par les intensités de courant nécessaires pour éteindre ces différentes longueurs d’onde dans le spectre sont sensiblement iden-

tiques. La valeur moyenne de ces produits n’est autre que l’angle des

sections principales des nicols polariseur et analyseur, exprimée avec

une unité complexe. Dans les expériences faites avec le chlorure de

méthyle, l’appareil restant le même, le quotient de la valeur précé-

demment trouvée de l’angle des nicols par l’intensité de courant

(1) J. de Puys., 3e série, t. X, p. 211-212; 1901.

(5)

466

qui éteint une longueur d’onde connue, donne la constante de rota-

tion du liquide pour cette longueur d’onde. On peut ainsi tracer la

courbe ayant pour abscisses les longueurs d’onde et pour ordonnées les constantes de rotation du chlorure de méthyle, et former ensuite les quotients des ordonnées par celle qui se rapporte à la longueur

d’onde du sodium. La dispersion ainsi trouvée est normale et diff’ère

peu de celle de l’eau et des autres gaz. Dans ces expériences, on ne

tient pas compte de la polarisation rotatoire magnétique des lames

de verre qui fermentle tube d’expérience ; comme cette erreur intervient

de la même façon dans les expériences faites sur l’eau et le chlorure

de méthyle et que les dispersions sont presque identiques, la cause

d’erreur s’élimine d’elle-même sensiblement.

L.-H. SIERTSElBlA. - The calculation of 1 ’n from the magnetic rotation of the plane of polarisation for substances withotit an absorption band in the visible spectrum (Calcul de e au moyen du pouvoir rotatoire magnétique des corps

n2

dénués de bande d’absorption dans le spectre visible).

-

Conun1lnications (ton2 the Physical Ltzboî-atoî-y of Leiflen, 82.

.

Dans un mémoire analysé dans ce Recueil (1 ) , M. H. Lorentz cherche

à expliquer les propriétés du quadruplet de M. Cornu (raie D 1) en

admettant que les phénomènes lumineux sont produits par les vibra- tions d’un ion sphérique de rayon c~ recouvert d’une charge électrique.

Cette charge, que l’on suppose liée à la matière pondérale, a, à l’état d’équilibre, une densité superficielle f5 partout uniforme, donc une charge totale e

=

M. Lorentz admet que les points de la sur-

face sphérique ne peuvent se déplacer que dans la surface elle-même et que dans ce mouvement chaque élément conserve sa charge, ce qui

donne lieu à des condensations et à des dilatcttions de cette charge.

Soit p la densité superficielle de la matière pondérale qui porte la charge électrique, la masse totale 7n du support matériel de l’électri- cité est donnée par m

=

4xa2p.

Pour une substance dont la dispersion est donnée par n - f~X), le déplacement ô de la longueur d’onde ),, dans un champ magnétique qui donne une rotation magnétique ú) à une lame de substance

d’épaisseur z, est donné d’après 1-1a11o par la formule :

(1) J. de Phys., 3t série, t. VIII. p. o02 : i899.

(6)

467

D’autre part, le déplacement S produit par le champ magnétique

H est donné par la théorie élémentaire de l’effet Zeeman, V étant la

vitesse de la lumière dans le vide :

Si l’on remarque que (J)

=

p étant la constante de rotation de la substance considérée pour la longueur d’onde ~, il vient défini- tivement :

L’auteur utilise ses propres expériences sur la polarisation rota-

toire magnétique et les mesures connues de dispersion pour le calcul

de , la longueur d’onde étant celle du sodium ; il trouve ainsi :

m

"

H. KAMERLINGH Expression of the equation of state of gases and

liquids by means of series (Expression de l’équation d’état des gaz et des li-

quides au moyen d’une série).

-

Coîîîmunications the Physical Laboraloï’y of Leiden, ’~1.

H. IiAMERLINGH ONNES. - Ueber die Reihenentwickelung für die Zustand glei- chung der Gase und Flüssigkeiten (Sur le développement en série de l’équation

d’état des gaz et des liquides).

-

Coînînunications fl’om the Physical Laboratory

of Leiden, ’ï!~.

_

L’auteur s’est proposé de représenter les expériences de M. Ama- gat sur l’hjwdrogène, l’oxygène, l’azote et l’acide carbonique au moyen d’un développement en série ordonnée suivant les puissances de la

densité. Après de nombreux essais, il s’est arrêté à la forme :

v est le volume moléculaire à Tl sous la pression de p atmosphères en prenant comme unité le volume moléculaire normal théorique. Dans

les conditions normales, on a Ao = 1.

L’unité employée par M. Amagat n’étant pas absolument identique

(7)

468

à l’unité de volume actuelle, désignons par v A les volumes donnés par M. Amagat et par vN le rapport de l’unité employée par lui à la

nouvelle; on aura v

==

vAvN.

Les coefficients AA, BA, CA, ..., F,,, qui représentent les expériences

de M. Amagat, donnent

avec les relations :

Le premier terme du développement en série est déterminé par la condition que les lois de Mariotte, de Gay-I.Jussac, d’Avogadro et Ampère sont applicables rigoureusement lorsque le volume est infi-

niment grand. Quant aux coefficients BA, CA, DA, EA, FA, la pre- mière approximation consiste à les déterminer pour chaque isotherme

en résolvant cinq équations obtenues au moyen de cinq observations bien choisies. M. Kamerlingh Onnes a vérifié directement qu’avec les

six termes de son développement, pour toutes les isothermes étudiées,

la différence entre la pression observée et la pression calculée était généralement très inférieure à 1 0/0, même pour les grandes valeurs

de la pression. Aux températures inférieures à la température critique,

les états saturés ont donné lieu à des équations de condition toutes

particulières (critérium de lBtlaxwell). Pour chaque corps, les quan- tités Ce, DA, EA, FA, que l’auteur appelle virial coefficients, apparaissent comme des fonctions continues de la température.

M. K. Onnes introduit les quantités réduites :

,

de sorte que le développement ~1) devient, en posant

avec les relations :

(8)

469 Si l’on considère À comme ayant la même valeur pour toutes les

substances, (5) sera une isotheryne dont les coefficients pour- ront être calculés au moyen des relations (6) pour divers corps et

pour toute une série de températures. Ces coefficients doivent être des fonctions de la température réduite t, identiques pour tous les corps. Après de nombreux essais, l’auteur adopte la forme suivante pour ces coefficients :

Les vingt derniers coefficients, les quantités À, vk, Tk et A, cons-

tituent les vingt-cinq constantes de la formule définitive qui représente,

d’une façon très satisfaisante, en particulier les expériences de

M. Amagat sur l’acide carbonique. Les divergences nettes entre

l’observation et le calcul forment trois groupes : le premier correspond

aux fortes valeurs de la pression pour les températures de 30 à 35"; le

second se rapporte à l’équilibre du liquide en présence de sa vapeur et au voisinage de cet équilibre ; le troisième concerne le voisinage

immédiat du point critique.

H. KANIERLINGH ONNES et H. FRANCIS HYNDNIAN. - Isotherms of diatomic gases and their binary mixtures.

-

Il. The determinations of den- sity with the piezometer of variable volume for low temperatures. - III. The

isotherms of Oxygen at 20°,0

-

15,°6

-

0°.

-

IV. The compressibility of Hy- drogen at and 5Wo determined by the piezometers w ith variable volume for

low temperatures (Isothermes des gaz diatomiques et leurs mélanges binaires.

-

II. Mesures de densités avec le piézomètre à volume variable à basse tempé-

rature.

-

III. Les isothermes de l’oxygène à 20°

-

15°,6

-

0°.

-

IV. Com- pressibilité de l’hydrogène à 0° et ~0° obtenue par les piézomètres à volume variable).

-

Communications the Physical Laboratory of Leiden, 78.

La masse gazeuse sur laquelle on opère s’obtient, connaissant la

densité normale (à et à i atm.), par la mesure du volume normal

dans les mêmes conditions et en suivant le procédé employé par

(9)

470

Schalkwi~jk (.). La mesure du volume normal est faite avant et après

la mesure du volume gazeux comprimé dans des conditions connues

de température et de pression.

La détermination des isothermes de 0°, ~~°,f et ~0° pour l’oxygène

et l’hydrogène a pour but la comparaison des mesures faites par les auteurs à celles de M. Amagat. L’oxygène est préparé par la décom-

position pyrogénée du permanganate de potasse et purifié par son passage à travers des absorbants chimiques convenablement choisis.

La pureté était éprouvée par la détermination de ses constantes cri-

tiques, dont il sera question dans une publication ultérieure. Les résultats sont consignés dans le tableau suivant, désigne le

volume du gaz, le volume normal étant pris pour unité.

Les résultats relatifs à l’hydrogène, qui sont d’ailleurs en parfait

accord avec les mesures de SchalkBvijk, sont contenus dans le tableau

suivant :

(1) Voir J. de Phys., ’~° sér., t. I, p. 1’16-i78 ; 1902 ;

-

J. de Phys., 3e sér., t. X,

p. 212-213: 1901.

_

(10)

471

B. MEILINK. - On the measurement of very low temperatures. - IV. Compa-

rison of the platinum thermometer with the hydrogen thermometer (Sur la

mesure des très basses températures. - IV. Comparaison du ther momètre de

platine avec le thermomètre à hydrogène). - C01l1n’lunicatÍons florn the Physi-

cal of Leiden, 71.

L’auteur se propose de déterminer la relation qui existe entre la

résistance électrique d’un fil de platine pur au--dessons de zéro et la

température donnée par le thermomètre à hydrogène. Or ce dernier

instrument permet de déterminer le pgint d’ébullition de l’oxygène

avec une incertitude moindre que 0°,03 ; cette incertitude correspon-

drait, dans la mesure de la résistance, à

-

:1800, à une erreur de 0/0.

30 I.a résistance employée par M. lVleilink affecte la forme d’une spi-

rale de de diamètre, faisant 50 tours sur un cylindre de verre

de 50 millimètres de hauteur et de 41 millimètres de diamètre exté-

rieur, sur la surface extérieure duquel a été taillé un pas de vis. La résistance du fil de platine est de 30 ohms au point d’ébullition de

l’oxygène, et elle peut être mesurée avec le pont de Wheatstone à moins de 1 100 0/0. Deux des branches du pont sont constituées par des bohines en manganine de résistance connue ; la quatrième

branche est constituée par une boite de résistance de Hartmann et

Braun, dont les résistances sont également en manganine, et qui a

été étalonnée par l’Institut physico-technique de Charlottembourg .

W.-H. KEESOM. - Contributions to the knowledge of van der Waals ’L-surface.

-

V. The dependence of the plait-point constants of the composition in binary mixtures with small proportions of one of the components.

f-

VI. Thé increase of pressure at condensation of a substance with a small admixture (Contributions à la connaissance de la surface ~ de van der V. Rela-

tion entre les constantes du point de plissement et la composition dans le

cas de mélanges binaires contenant un des composants en faible proportion.

-

VI. Accroissement de pression lors de la condensation d’une substance à

laquelle on méle une faible proportion d’une autre).

-

Coïnmunications the Ph,ysical of Leiclen, n’, ’~4 et i9..

Soit un mélange binaire formé de (i

--

xj molécules d’un corps de

poids moléculaire M, de constantes critiques Pk, T k, Vk et de .~ molé-

cules d’un autre corps, qui est l’impureté du premier, x étant voisin

de zéro. Soient T pl et ppi la température et la pression du point de

(11)

472

plissement du mélange de titre ce ; la théorie de Van der Waals,

donne les relations suivantes :

dans lesquelles on a, R étant la constante des gaz :

vxk, sont respectivement la pression, le volume et la tem- pérature absolue critiques du mélange considéré comme corps homo-

gène, 7r, w et T étant les valeurs réduites de p, v et T données par les relations :

L’auteur montre que l’on peut, x étant voisin de zéro, admettre les

valeurs numériques suivantes :

Si donc on connaît o,. et ~ et la variation du point de plissement en

fonction de x, les équations (1) permettront de calculer la tempéra-

ture et la pression critiques du corps Pour comprendre le calcul

de ce et ~, il faut se reporter au mémoire de MM. Kamerlingh Onnes

et Reinganum (’), dont le travail actuel est la continuation. La pres- sion du mélange considéré comme homogène est donnée par l’équa-

tion :

dans laquelle n = f ,64i et

l’indice 1 se rapportant au corps prépondérant et l’indice 2 à l’im-

(12)

473

puretés étant petit, on démontre que « et # sont donnés par les relations :

L’auteur montre, sur différents mélanges, que ces formules con-

duisent à des résultats peu. éloignés de la vérité.

CH. HARTàIAN. - On th e first plait in Van der Waals free energy surface for mixtures of two substances (Sur le premier pli dans la surface ut de van der ivaals) . - Comrnunications fl-oin the Pjaysical o f Leiclen, supplément

n° 3.

Ce mémoire, qui a servi à l’auteur de thèse pour le doctorat, est

l’histoire de tous les perfectionnements qui ont été apportés depuis plusieurs années, par lui et les autres physiciens, à la conception de

van der VVaals relative à l’étude des propriétés des mélanges binaires.

M. Hartman revient avec insistance sur la question à propos de

laquelle M. P. Duhem et lui sont divisés, à savoir si les isothermes

théorique et expérimentale d’un mélange binaire peuvent se couper

en deux points (~ ), et il maintient ses conclusions premières avec l’approbation officielle de ses maîtres. Enfin l’auteur cite tous les

mélanges binaires étudiés jusqu’ici, qui rentrent dans les trois types de courbes auxquelles donne lieu la représentation des isothermes dans le plan des t (Duhem) ; le troisième type, celui pour lequel

la ligne de plissement est fortement courbée et tourne sa concavité

vers l’axe des ordonnées, qu’on n’avait pour ainsi dire pas rencontré il y a quelques années, commence à être mieux connu. Une biblio-

graphie très complète de la question des mélanges binaires accom-

pagne cet important mémoire.

E. van EVERDINC.EN. - Quelques remarques sur l’application de la théorie

des électrons à l’augmentation de la résistance électrique dans un champ magnétique et au phénomène de Hall.

-

Comnîunications from the Physical Laboratory of Leiden, 72.

Dans un rapport présenté au Congrès international de Physique

de 1900 (2), M. J.-J. Thomson, en appliquant les équations connues

(1) J. de Plays., 3e série, t. X, p. I6~ ; 1901.

(2) Rapports du international de Physique, t. 111, p. 138; 1900.

(13)

474

du mouvement d’un électron, dans un champ magnétique perpendi-

culaire au champ électrostatique, au cas particulier d’un électron commençant le libre parcours avec une vitesse parallèle à la direc-

tion de la force électrique, trouve pour les chemins parcourus paral-

lèlement à la force électrique, dans l’intervalle de deux collisions,

avec et sans champ magnétique H, un rapport égal à 1 - HU02, 2 0

étant la vitesse acquise sous l’influence d’un champ électrique égal

à 1. De là, M. J.-J. Thomson conclut à une augmentat£on relative

d"

,

1 1 2

de résistance égale à 3 Huo2.

Le physicien anglais n’ayant pas tenu compte de ce que l’intervalle de temps qui sépare deux collisions n’est pas le même quand le champ magnétique est excité et quand il ne l’est pas, l’auteur refait la théorie en considérant, à l’exemple de M. Riecke, le mouvement irrégulier naturel des électrons ; et il arrive à ce résultat inattendu qu’on devrait observer non une augmentation, mais une diminution

de résistance, et qu’en vertu d’un tel mouvement l’effet Hall ne

devrait pas exister (~).

E. van EVERDINC.EN. - Recherches sur les phénomènes que présentent les

métaux traversés par un courant électrique ou calorifique dans un champ magnétique. - Communications lhe Physical of Leiden, sup-

plément 72.

Ce mémoire donne un aperçu de toutes les recherches qui ont été

faites sur le phénomène de Hall au Laboratoire de physique de l’Uni-

versité de Leyde depuis i89o, d’abord par M. Lebret, puis par l’au- teur lui-même. Elles sont suffisamment connues des lecteurs du Journal de Physiqtte (2) pour qu’il ne soit pas nécessaire d’y revenir ;

elles constituent une monographie en cent et quelques pages du

phénomène de Hall chez les solides ; le cas des liquides est laissé complètement de côté.

E. MATHIAS.

(1) J. de Phys., 41 série, t. I, p. 60; 1902.

(2) J. de Phys., 3e série,"1. X, p. 2t!~-219 ; ~ 901 ;

-

4e série, t. l, p. ~9-60 ; 1902.

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