Sur l'écoulement des liquides

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Submitted on 1 Jan 1875

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Isarn

To cite this version:

Isarn. Sur l’écoulement des liquides. J. Phys. Theor. Appl., 1875, 4 (1), pp.167-170.

�10.1051/jphystap:018750040016700�. �jpa-00237042�

167

SUR L’ÉCOULEMENT DES LIQUIDES;

PAR M.

ISARN,

Professeur au lycée de Clermont-Ferrand.

Le

phénomènes

^{de la} contraction de la veine

liquide

^est peu

connu dans ^ses _causes; il est

probable du’il

^{doit en av oir}

plusieurs

mais il en est une dont le

rôle,

^même

depuis

^{les travaux de Du-}

pré,

^est

plutôt soupçonné

que démontré :

je veux parler

^{de la ten-}

sion

superficielle agissant

^{comme un anneau}

élastique

^entourant

le

jet

^au

point

^{où il abandonne lc vase. Si cette tension}

agit

^récDe-

ment de la sortie, ^ses variations devront influencer la

dépense, laquelle,

^{toutes choses}

^égales d’ailleurs, dépendra,

par ^co»sé-

quent,

^{de la nature du}

liquide. ^Or,

^il y ^a

déjà longtemps,

^Girard

~ ~’~Ténaoines

^de

l’.l~crc~émie,

^t.

Il I $16}

^{a constaté} que l’alcoc~l.

coule

plus rapidement

que l’eau ^{a travers} les orifices en mince

paroi,

^{et 31.}

Duclaux,

^{dans un travail sur la tension}

superficielle

des

liquides (Annales

^{de Chiiiiie et oe}

P7ysi~ue,

^décenlbre

187°).,

a vérifié le fait en

passant.

Jc ^mc suis tout d’abord

appliqué ^moi-même,

par de nombreuses

expériences

faites dans des conditions

variées,

^{à mettre la chose}

hors de doute. Je lne suis servi

simplement

pour ccla d’un vase de

zinc,

^muni latéralement d’un tube de ^verre indicateur du niveau

et

percé

intérieurement d’un

large

^{trou sur}

lequel te mastiquas

des

plaques

^de

^laiton, percées

d’orifices en mince

paroi.

^{J’ai me-}

suré le

temps,

^{faute de}

mieux,

par les tic-tac d’une bonne montre

qui

^{en faisait 1 ~o à la}

minute,

^et que

le

^{tenais collée à mon}

^oreille, pendant

que

je

suivais de l’oeil l’abaissement du niveau dans le tube d’un trait

supérieur

^{à un trait} inférieur. On arrive

ainsi,

assez

facilement,

^{à retrouver à un tic-tac}

près

^{le même}

temps

pour l’écoulement du même

liquide

recommencé

plusieurs

fois dans les mêmes

conditions,

^et par

conséquent

^{à Ile} pas ^se

tromper

^d’une demi-seconde. Je me contenterai

d’indiducr

^{ici un seul des résul-}

tats obtenus. Avec un orifice de

omm,8

de diamétre et un niveau v ariant de

Il c,8 à

g

centimètres,

l’eau pure s’est écoulée ^{dans un}

temps égal

à... ₂₍₎₀ secondes.

Et l’alcool à

87 degrés alcoométridues ...

27o ⁰

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018750040016700

qu’avec général,

~ ^.

~A2013~~

^...

l, ^.

%,~ h 2 IF )

^{-’ . 1. d .}

par

l’expression 20132013201320132013 J

^{et, en}

particulier,

^{dans ce}

cas-ci,

par

1

OC ~3,

^on obtiendrait la mème

dépense théorique qu’avec

^{un niveau}

variant entre les limites

indiquées.

^Cette

dépense théorique,

^dans

le cas

actuel,

^{est de}

olil,2 07

pour le

temps

2~0 secondes ^et

olit,1 193

pour le

temps

2 ~ o

secondes;

^la

quantité

^de

liquide

sortie réelle-

ment dans les deux cas est de

oHt, 141 .

Ainsi,

^en 2go

secondes,

il aurait dû

couler, d’après

^la loi de Tor- ricelli ...

olit,

_{2o7 d’eau.}

Il ^a coulé en

réalité ... Olit 14

^{I »} En 270

secondes,

il aurait dù couler de même.

oHt, 193

^d’alcool.

Il ^a

coulé ... Olit 14

^{i »} Ce

qui

^donne pour le coefficients de contraction relatif à l’cau...

o,69

Et à l’alcool... »

o,73

J’ai pu déterminer de la ^sorte les coefficients de contraction relatifs à des

mélanges alcooliques

de concentration

graduellement

croissante et à d’autres

liquides ayant

^une faible tension.

Pour démontrer maintenant que la ^{cause du}

phénomène

^est

(en partie

^du

moins) superficielle, je

^nie suis scrvi d un moyen ^ana-

logue

^à celui que ^’fI. Duclaux a

employé

pour faire voir que la tension

superficielle agit

^sur la formation des

gouttes,

moyen

qui

consiste à faire écouler lentement de

l’eau,

^en

présence

^de vapeurs d’une substance à tension faible

qui,

^{en se} dissolvant dans la couche extérieure de la

goutte qui

^se

forme,

^en diminue la tension et, par

suite,

^le

poids

^{de la}

goutte

elle-même. J’ai seulement installé

mon

appareil

^{de manière à}

pouvoir

chauller la substance active et

à lui donner ainsi une tension de _vapeur

plus

considérable. Voici l’un des résultats obtenus :

Eau pure coulant librement.... c ... 288 secondes.

Eau pure coulant cn

présence

^{d’alcool à}

87

^de-

grés,

^{clxauffé à 5o}

degrés...

^{2$3 «}

Or cette eau,

qui

^{s’est ainsi} alcoolisée _par som passage dans la vapeur

d’alcool,

^{retnise dans}

l’appareil

^{et coulant à l’air}

^libre, emploie

pour couler le ^même

temps

que l’eau pure, à ^un tic-tac

près,

^{et elle ne renferme} d’ailleurs que

olit,14

pour ^{i oo} d’alcool.

La

proportion

^{d’alcool dissous est donc} véritablement

insignifiante,

169

et

cependant

^Feuet

produit

^sur la vitesse d écoulement est consi- dérable et sensiblement le mème que celui

qu’on

observerait en

faisant

couler,

^au lieu d’eau _{pure, de} l’eau alcoolisée à 3 pour ^{I oo ;} la cause du

phénomène

^{est donc}

superficielle.

^J’ai

répété

^des

expé-

riences

analogues

^avec d’autres substances volatiles à tension ^su-

perficielle très-faible,

^telles que

l’éther,

^le

camphre,

^{etc., et}

j’ai

obtenu des résultats

pareils,

^bien

plus marqués

^{même dans le cas}

de l’étlier.

On

peut

^{donner de ce fait une autre}

démonstration ,

^en

produi-

sant la variation de tension

superficielle

par l’action de l’électro-

lyse : ^si,

^{comme dans les}

expériences

^de

~I. Lippmanm (~Iozcmzr~l

^de

P7t~~si ycce,

^t.

^III,

p.

4 i ~,

^{on fait couler une veine de mercure} par un tube étroit

qui plonge

^{dans de} l’eau acidulée

communiquant

elle-même avec un des

pôles

^d’une

pile,

^tandis que le ^mercure renfermé dans le tube est mis en communication avec l’autre

pôle,

^on

peut,

pour ^une

pression conv enable,

l’écoulement étant nul dans les conditions

normales,

^{arriver à} l’obtenir soit par

gouttes,

^{soit av ec}

portion limpide, lorsque

^{le courant} passe de nla-

nière que la veine soit

positive ;

^en

rompant

^{alors le}

circuit,

^l’é-

coulement cesse comme si l’on fermait un robinet. Il est en outre

facile de constater que, ^si le

liquide

^coulait

déjà

^avec

portion

^liln-

pide,

^cette

portion s’allonge brusquement

^{au moment} où la vcine devient

positive; enfin, si,

^au moyen d’un commutateur, ^{on rend} la veine

négative,

^les

phénomènes

^se

produisent

^d’une

façon inverse, c’est-à-dire

_{que la}

portion limpide

^se raccourcit successivement dans le _passage de -t- à zéro et de zéro à _; et l’on

peut

^{avoir de la sorte} écoulement

continu,

^{si la veine est}

positive,

écoulement par gouttes

lorsqu’elle

^{est à} l’état neutre, ^{et cessation}

complète

^de l’écoulement

lorsqu’elle

^devient

négative.

^{Or les} variations de la

dépression

^dans

les tubes

capillaires,

dans des circonstances

pareilles, prouvent

que le mercure

positif,

C’est-a-d1I’c

oxydé superficielleu1cnt, possède

une tension

superficielle plus faible,

^et que ^cette tension revient à

sa valeur normale

quand

^{le métal est}

désoxydé.

^{Je l’ai démontré}

encore,

d’ailleurs,

^en constatant l’enfoncement et le relèvement d’un aréomètre

plongé

^{dans le mercure,}

lorsque

la surface de celui-

ci,

recouverte d’une couche d’eau

acidulée,

^est rendue successive-

ment

positive

^et

négative

par le passage d’un ^courant.

Pour étudier l’influence sur la

dépense, j’ai répété

^ces

expé-

percés

^{en mince}

paroi

dans des lames de

platine ; ~je

^{n’ai fait encore}

que

très-peu

de déterminations

numériques,

^et,

quoiqu’il

^{ne m’ai t}

. pas ^{encore été}

permis

^{de 11-~e}

placer

dans des conditions de

précision suffisantes,

l’influence dont

je parle

^est

parfaitement

certaine. Dans

une de mes

opérations,

^les

tenlps

d’écoulement se sont trouvés dans le

rapport de 3 s s .

L’iniluence de la tension

superficielle

^{sur la} contraction de la veine ne saurait donc être

l’objet

du moindre

doute;

^{mais les faits}

que

j’ai

^{cités en dernier lieu}

paraissent indiquer,

^en outre, que la tension

superncielle

^(~11

liquide

^{a aussi une influence}

marquée

^sur

la

longueur

^{de la}

partie

continue de la veine. La chose n’est _pas

saiis

intérêt ;

^{i car, si la nature de la}

partie

^{trouble est bien éta-}

blie

depuis

^{les belles}

expériences

^de

Savart, ,je

^crois

pouvoir

^dire

qu il

^{n’en est}

point

^{de même de la}

partie limpide

^{avec le ventre}

qui

la suit : un

grand

^nombre

d’expérimentateurs

^{habiles l’ont}

étudiée par les

procédés

^les

plus

^{minutieux et les}

plus variés,

^et

l a

question, cependant,

^me

parait

^{loin d’ètre encore résolue}

aujour-

d’hui.

DE

L’ÉLECTRO-AIMANT

HUGHES ET DE QUELQUES-UNES DE SES APPLICATIONS ;

PAR M. LARTIGUE,

Ingénieur ^civil charge du service électrique ^{du chemin} de fer du Nord.

La solution

pratique

de certains

problèmes illlpliduc

^la

possibi-

lité de

produire

^a distance des cil~us

mécaniques déterminés,

pour

lesquels l’emploi

^de l’électricité est tout naturellement

indiqué.

Mais les élcctro-aimants ordinaires sont

parfois

insuffisants. A moins d’être dans des circuits très-courts et actionnés par des

piles énergiques, ^ils

^n’ont

qu’une

^force relativement

minime ;

^en _outre, ils

agissent

dans les conditions les

plus défavorables, puisque,

^au

moment oit ils ont à

produire

^le

plus grand

^cflort pour donner ^à leur

j>iil>i t >

^{h mouB émeut}

^initial,

^{celle-ci est au}

point

^le

plus

^éloi-

gné.

^{Or om} sait que l’action

magnétique

^{diminue avec la}

^distance,

suivant une

progression très-rapide.

^Comme

conséquence,

^{on doit}

donner a cette

palette

unie course très-limitée. Pour

multiplier

^les

effets de ces

électro-aimants,

^{on est amené a se} servir de relais

avec

piles ^locales,

^ou de mécanismes

plus

^{ou moins}

compliqués.