O.-E. MEYER. - Ueber die innere Reibung der Gase (Sur le frottement intérieur des gaz) ; Annales de Poggendorff, t. CXLVIII, p. I et 203

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Submitted on 1 Jan 1873

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O.-E. MEYER. - Ueber die innere Reibung der Gase (Sur le frottement intérieur des gaz) ; Annales de

Poggendorff, t. CXLVIII, p. I et 203

Violle

To cite this version:

Violle. O.-E. MEYER. - Ueber die innere Reibung der Gase (Sur le frottement intérieur des gaz) ; Annales de Poggendorff, t. CXLVIII, p. I et 203. J. Phys. Theor. Appl., 1873, 2 (1), pp.268-271.

�10.1051/jphystap:018730020026801�. �jpa-00236855�

268

d’une

décharge violette (17

millièmes de

seconde), puis

^{1 o à}

20

étincelles,

^{durant à} peu

près 9

^millièmes.

Distance 2 millimètres : même

résultat;

^la

décharge

^{violette dure}

12 millièmes et la série d’étincelles 5.

Distance 3 millimètres : même

résultat ;

^{durée totale de la dé-}

charge, 12

^millièmes.

Pour les distances

plus grandes,

^{le nombre} d’étincelles et la durée totale diminuent pour

8mm, 75;

^il

n’y

^a

plus

que deux étin- celles à 1 millième de

seconde;

^{au delà une}

seule,

^{la distance}

maxima étant

de 1 omm, 75.

2°

Électrodes

^en fil de

platine.

Apparences analogues,

la durée de la

décharge

^variant

de 7

^mil-

lièmes de seconde à 2 et le nombre des étincelles

qui

^{la consti-}

tuaient de r o à 2,

lorsque

^la distance des électrodes variait de i à 15 millimètres.

A. POTIER.

O.-E. MEYER. - Ueber die innere Reibung ^{der Gase} (Sur ^le frottement intérieur des gaz) ; Annales de Poggendorff, ^{t. CXLVIII, p. I et 203.}

Ces deux Mémoires terminent une

longue

série de recherches sur

la constitution des _gaz.

Dans le

premier

^{de ces} deux Mémoires

(4e de

^la

série),

^l’auteur

montre, par ^une série

d’expériences

suffisamment

concordantes,

que l’écoulement d’un _{gaz à} travers un

long

^tube

capillaire

^s’effectue

très - sensiblement de la même manière que l’écoulement d’un

liquide

^{à travers une} conduite de

très-petit diamètre ;

et, par ^consé- quent, que les lois données par Poiseuille

(1),

pour l’écoulement des

liquides

dans les tubes

capillaires, s’appliquent

^aux gaz, c’est-à-dire que la ^vitesse d’écoulement du

liquide

^est

proportionnelle

^{à la}

charge,

en raison inverse de la

longueur

^{du tube et en} raison directe de la

quatrième puissance

du diamètre.

La loi de Poiseuille permet

donc,

pour les gaz ^comme pour les

liquides,

^{de calculer}

théoriquement

^{la vitesse} d’écoulement à travers

les tubes

capillaires.

^Il y ^a,

toutefois,

pour les gaz, ^une

complication analogue

à celle que l’on rencontre

dé jà

^{pour ces} corps dans l’étude

1 ) Mémoires des Savants étranges, ^{t. IX, p.} 433; 1846.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018730020026801

269 de la

propagation

^des vibrations sonores. Les

changements

^{de tem-}

pérature,

relativement

considérables, qui

accompagnent ^{dans les} gaz les variations de

pression, amènent,

^{comme l’on}

sait,

dans la vitesse du son une

augmentation

^dont

Laplace

^{a, le}

premier,

^{reconnu la vé-}

ritable

origine,

^{en même} temps

qu’il

^{a montré comment on devait}

corriger

^{la formule}

théorique

de la vitesse du son dans les _gaz, pour tenir compte ^{de cet élément}

négligé

par Newton.

Mais la

question

^{est encore}

plus compliquée

^{ici. Si l’on ne} peut,

en

effet,

supposer que la

température

^du gaz reste constante

pendant

son

trajet

^{dans un}

long

^tube

capillaire qu’il

^{ne traverse}

qu’en

^se

détendant,

^{on ne} saurait admettre non

plus

que le

phénomènc

^calo-

rifique, qui

accompagne la

détente,

^reste localisé dans la masse

gazeuse ^{même où se}

produit

la variation de

pression

^{car cette}

hy- pothèse, qui

^ne

s’éloigne guère

^{de la vérité}

quand

^il

s’agit

^de la pro-

pagation

d’une onde sonore dans une colonne _gazeuse

indéfinie,

^ne

saurait convenir au cas actuel où le _gaz traverse un tube extrême-

ment

étroit,

^{dont les}

parois

^ne peuvent pas ^être

regardées

^comme

dénuées de toute conductibilité

calorifique.

^{Tout ce}

qu’on

^{est donc}

en droit

d’affirmer,

c’est que les

phénomènes thermiques

accompa- gnant la ^{détente ne} peuvent

qu’élever

^{la vitesse} d’écoulement du _gaz dans un tube

capillaire,

au-dessus de la valeur de la vitesse calculée

sans tenir compte ^{de ces}

phénomènes thermiques.

^{Or cette vitesse}

est en raison inverse du frottement intérieur du _{gaz. La} valeur du coefficient de frottement

intérieur,

que l’on déduira de ^ces

expé- riences,

^ne pourra donc que ^{se trouver} inférieure à la valeur exacte.

Mais ce même coefficient de frottement peut ^{être calculé à l’aide} des

expériences

ayant pour ^{but de} déterminer l’influence retarda- trice de l’air sur le mouvement d’un

pendule

matériel et, ^{cornnze on} le voit

facilement,

^{les causes} d’erreur tendent

ici,

^au

contraire,

^à

faire trouver une valeur trop forte de coefficient.

Or la valeur de ce

coefficient,

déduite des

expériences

^{de l’auteur}

sur l’écoulement de l’air dans un

long

^tube

capillaire,

est, pour la

température zéro,

0,000168,

et les

expériences

^les

plus

^{exactes sur le mouvement d’un}

pendule

dans l’air conduisent à la valeur

0,000184.

270

La valeur de ^ce coefficient peut ^{donc être} considérée comtue connue avec une exactitude suffisante pour la

température

^de

zéro.

Les

expériences rapportées

^{dans le}

premier

^Mémoire prouvent manifestement _que ce coefficient augmente ^{avec la}

température;

mais l’influence de la

température

^ne

s’y dégage

pas ^{assez nettement} des autres causes de variation pour

qu’on puisse

^{en conclure aucune}

loi.

La théorie

dynamique

^{des gaz de}

Bernoulli,

^telle

qu’elle

^est

^gé-

néralement admise

depuis

^{les travaux de}

Krönig

^{et de Clausius}

(1), exige

que ^ce coefficient croisse

proportionnellement

^{à la racine}

carrée de la

température

^{absolue. C’est ce} que l’auteur ^s’est

proposé

de vérifier dans une nouvelle série

d’expériences

^faisant

l’objet

^de

son second Iflémoire. Tous ses soins ont donc tendu ici à démêler l’influence de la

température

^sur la vitesse

d’écoulement,

^et pour cela il s’est attaché à maintenir constantes toutes les autres circon-

stances du

phénomène

et, ^en

particulier,

la différence de

pression

aux deux extrémités du tube. Un

régulateur automatique

de la pres- sion a

permis

^à l’auteur de réaliser

très-simplement

^{cette condition.}

Il a

opéré

aussi par la méthode

plus directe, proposée

par

Maxwell,

pour étudier le frottement ^intérieur des _gaz. L’accord satisfaisant des résultats obtenus

par les

deux méthodes lui fait

regarder

^comme

démontré que le coefficient de frottement varie

plus

vite que la

puis-

sance

2

^{de la}

température absolue ; l’exposant

^{exact de la}

puissance paraît compris entre 2

^{et 1. Si l’on}

rapproche

^ce résultat des cal- culs conduisant à la valeur

théorique

^du coefficient de frottement

intérieur,

^on voit que ^ce coefficient

change

^{avec la}

température plus

vite que la vitesse moyenne ^des

molécules,

et, par

suite,

que le chemin moyen, parcouru par ^une molécule entre deux chocs suc-

cessifs,

^{croît avec la}

température,

^ce que l’on peut

admettre;

^mais

l’accroissement de ce chemin moyen ^avec la

température

^entraîne

la diminution dans les mêmes conditions de la distance des ^centres de

gravité

^{de deux molécules}

choquantes

^{au moment du}

choc,

^{et il} peut

paraître

bien extraordinaire que ^cette distance

change

^{avec la}

température.

L’auteur essaye de ^se tirer de cette difficulté en ad- e) ^E. VERDET, ^Théorie mécanique ^{de la Chaleur,} publiée par Prudhon ^et Violle,

t. Il.

mettant que

chaque molécule,

c’est-à-dire

chaque système d’atomes,

se dilatant

quand

^la

température s’élève,

^{les vides entre les atomes}

isolés s’accroissent par là

même,

de manière à permettre ^une

péné-

tration

plus profonde

des deux molécules et, par

suite,

^un rappro- chement

plus grand

^{des centres au moment du choc.}

L’auteur ne renonce donc pas pour si peu ^à

l’expression théorique

du coefficient de

frottement,

telle que la fournit la ^théorie

dyna- mique

^{des gaz, et il se sert de cette}

expression

pour calculer la lon- gueur 1 du chemin moyen parcouru par ^une molécule entre deux chocs successifs.

Il trouve ainsi

valeur

qui

s’accorde très-bien avec celle déduite par Stefan

(1)

^des

recherches de Loschmidt

(2)

^{sur la}

diffusion,

^..

et

qui

^{ne diffère}

guère

^de celle que donne la ^mesure de l’influence.

retardatrice de l’air sur le mouvement d’un

pendule,

Ces nombres sont

importants

^comme marquant, ^{avec ceux}

déjà

donnés _par Stefan

d’après

^les

expériences

^de

Maxwell,

^la

première

tentative d’évaluation

numérique

^des

grandeurs

introduites dans la science par la théorie

dynamique

^{des gaz.}

VIOLLE.

BULLETIN BIBLIOGRAPHIQUE.

Annales de Chimie ^et de Physique.

4e ^{série. -} Tome XXIX. - Juillet 1873.

BERTIiELOT. - Recherches calorimétriques ^sur l’état des corps dans ^les dis- solutions. ^- Sur l’union des alcools avec les bases (2.c Mémoire), ^p. 289.

(1) ^Wiener Sitzungsber., ^t. LXV; 1872.

(2) Ibid., ^{t. LXI et LXII.}