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OBSERVATIONS SCR LES EXPÉRIENCES DE M. RATEAU

CONCERNANT LE DEBIT DE LA VAPEUR

même si la pression p du récipient continue à décroître { jusqu'à 0. La vitesse U = <t(p\), avec laquelle le gaz franchit le col du jet, s'élève de même sur un arc de sinusoïde, quand p décroît de p à ^1 — ^-^ y> ; elle s'arrête alors {

n

0

brusquement et se régularise à la valeur correspondante à son point d'inflexion et qui n'est autre que la vitesse du son. Cet arrêt brusque de la vitesse au moment précis où sa croissance devient uniforme, dV) — — k~dp , comme i il arrive en un point d'inflexion, justifierait la régularisation du débit ; mais elle ne s'explique que par un arrêt brusque de p, ou encore de l'élasticité du gaz qui franchit le col. J'insiste : pendant toute la période de croissance du débit, la pression p du col se met continuellement ne parfait équilibre avec la pression p du récipient. Brusl

quement, k partir de la valeur commune p

L

—.

J

1 — ^-/ °'

ces deux grandeurs physiques se séparent nettement, la pression du récipient continuant k décroître jusqu'au vide absolu ; la pression p du col se régularise k sa valeur {

limite p ~ ^1 L

—

p . Le col sépare en deux tronçons le 0

jet limite, dont la nappe d'aval ne transmet plus ses variations de pression kla nappe régularisée d'amont. En fait, le jet de vapeurforme une nappe évidée comme un cyclone et dont la vitesse rejailli/ k diverses reprises sur la limite qui lui est imposée, en des concamérations complexes dont, le premier, j'ai signalé l'existence et mesuré les grandeurs (*). . (*) H. PARENTY , C. R. AC . des Sciences, 22 janvier 1894; t. CXVHj p. 160 ; — H. PAHENTY, Annales de Chimie et de Physique, 7° série, t. XII, p. 304: nov. 1897; — D' Robert EJIDEN, Uebei die Auslrômungserscheinuhgenpermanenter Gase, Leipzig, Joh. Amb. Harth, 1899 ; — H. PARENT^ les Tourbillons de Descartes et la Science moderne, Paris, H. ChampioHi 1903, p. 110.

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Je n'ai pas hésité k comparer ce phénomène fort précis de discontinuité dans le débit du gaz et de la vapeur, au phénomène analogue qui limite le débit des corps solides, et auquel on a donné, en le particularisant, le nom d'une de ses manifestations habituelles, la rupture. Le débit d'un gaz me rappelle le passage k la filière d'un métal d'élasticité et de résistance déterminéee. La force do traction produit un écoulement réel et un allongement ; l'importance relative de ce travail d'allongement s'accentue rapidement quand on augmente la traction, et l'on voit se produire k la limite le phénomène de la rupture. Les belles expériences du commandant Hartmann permettent de substituer à ce phénomène secondaire de la rupture celui d'une orientation moléculaire déterminée, suivi, bientôt après, d'une striction ou formation d'un col. L'absence limite, apparition ou disparition, de cette striction, de ce col, caractérise la rupture des corps solides ou gazeux. En ce point, la dilatation ne se produit que dans la direction de l'effort, elle est linéaire et n'a pas de composantes transversales. Cette conception, dans laquelle la notion du débit introduit forcément celle de vitesse et de temps, donne l'image fidèle du maximum de débit d'un fluide sous l'influence d'une perte de charge. Quand on dépasse, sur une surface du jet, la limite d'élasticité correspondant en régime adiabatique k la vitesse du son, la veine se régularise par l'établissement d'une orientation, d'un équilibre dans lequel il est nécessaire de tenir compte de la forme et de la résistance de ce lien matériel. J'ai du reste établi que, si la rupture des corps solides précède la dislocation de leurs masses, la rupture des gaz dans le mouvement précède leur rassemblement et leur consolidation, et j'ai tiré de cette limite commune une démarcation logique entre ces deux formes de la matière.