chap_03gas-vapor

Fig.
070	Expansive Force of Air 空気の膨張力	空気は、単純な気体同様、常により大きな体積をしめようとする傾向がある。この性質を見るために、図のように、栓の付いた膀胱を用意する。膀胱をより柔軟にしておくため、湿り気を与え、栓を開き空気のほとんどを絞り出しておき、栓を閉じる。ほとんど空になった膀胱を、エアーポンプの容器に入れ、エアーを抜く。エアーが希薄になるにつれ、膀胱は膨らみ、その中の空気が膨張することが判る。同様にして、どのような気体も膨張性を持つことが判る。
071	Weight of Air 空気の重量	空気は、他の物体同様、重量を有する。栓付きの中空ガラス球を用意する。天秤ばかりの一方に吊し、バランスさせる。ついで、エアーポンプで、球から空気を抜く。バランスを回復させるには、ガラス球側に錘りを追加する必要がある。これが、抜かれた空気の重さを示す。
072	Bursting a Membrane 薄膜の破裂	両端が開いたガラスの筒の上端を、金箔製造布（かなり気密？）のような布で覆う。下端をエアーポンプに、図のように接するように置く。自然状態では、布は、その上の大気によって押し下げられるが、この圧力は筒の中の空気の伸張により抵抗される。ついで、空気が排除されると、布は、もはや中から押されることがなくなり、最後には、大きな音を立てて破裂する。
073	Magdeburg Hemisphere (1) マグデブルクの半球（１）	これが考案された都市にちなんで名付けられており、真鍮の気密な二つの半球からなっている。図に示す。片方には気密栓が取り付けられ、大気と通じたり遮断したりすることができるようになっている。
074	Magdeburg Hemisphere (2) マグデブルクの半球（２）	しかしながら、もし、空気が内部より排出せられているならば、外部の圧力は、もはや、内部から押し広げる力により対抗されることがなく、それら（の半球）を引き離すには、図に示すごとく、考慮せざるべからざる努力を要するのである。
075	Torricellian Tube トリチェリー管	ガリレオの生徒であるトリチェリーは、１６４３年、大気の圧力は、海面標高において、１平方インチ当たり、１５ポンドであることを示した。これは、しばしば「１気圧」と称され、気体や蒸気の圧力の単位とされる。
076	Cistern Barometer シスタン気圧計	図は、シスタン気圧計であり、仏国やこの国（米国）で広く用いられている。これは、長さ３４インチ、直径１０分の４インチの、上端が閉じ、下端が開いた硝子管ａｉから成る。これを水銀で満たし、シスタン（水銀溜め）に逆さまに入れる。あとは、トリチェリー管と同じことである。
077	Siphon Barometer サイフォン気圧計	図は、サイフォン気圧計である。これは、屈曲した硝子管ａｂから成るが、管の枝の長さが異なる。短い方が、シスタンとして機能する。
078	Index Barometer (1) 指針式気圧計（１）	図は、指針式気圧計である。
079	Index Barometer (2) 指針式気圧計（２）	図は、指針式気圧計が気圧の変動を示す原理を表す。
080	Tumbler Experimnt タンブラーの実験	大気圧は、あらゆる方向に伝搬する。 …… 同様の事実は、次のようことでも判るであろう；タンブラーを水で満たし、紙で覆う；次いで、紙が水から離れないようにしながら、タンブラーを反転させる。手をはなしても、水はタンブラーに残るが、これは大気圧によって保持せられているからである。大気圧は、図に示す如く、上向きに働く。
081	Wine Taster 利き酒具	図に示す利き酒具は、同様の原理によっている。これは、両端の開いた筒であり、下の穴が極めて小さい。ワイン樽の樽口からワインを汲み上げ、グラスに移すのに用いられる。
082	Pressure on the Human Body 人体への圧力	人体の表面積を、大人の場合、２，０００平方インチとすると、人体への圧力は３０，０００ポンド、すなわち１５トンに達する。次の実験は、人体の皮膚が、その弾力で大気圧に抵抗するための空気やガスを含んでいることを示す。図のようにエアー・ポンプに接続された筒の口に、手をぴったり押しつける。何の不都合もない。しかし、筒から排気を行うと、掌の肉が筒の中に吸い込まれる。それは、大気圧を受けなくなるからである。掌は膨らみ、血液が空隙を通じて流出するようになる。
083 084	Mariott's Tube マリオット管	マリオットの法則は以下のように述べられる。「ある一定量の気体の弾性力は、温度が一定なら、その体積に逆比例して変化する」この法則は、マリオット管によって証明することができる。
085	Open Manometer 開放型圧力計	圧力計（マノメーター）とは、気体や蒸気の圧力をはかる器具である。図は、開放型圧力計であり、このように、しばしば、ボイラーの蒸気圧を測ることなどに用いられる。
086	Closed Manometer 閉鎖型圧力計	閉鎖型圧力計は、鉛直な管の頂部が閉鎖されており、マリオットの法則にもとづいて目盛られている。
087	Air-pump エアー・ポンプ	エアー・ポンプは、一定の閉鎖された空間から空気を排出する機械である。この機械は１６５０年に、オットー・フォン・ゲーリケにより発明された。
088	Air-pump (detail 1) エアー・ポンプ（詳細１）	エアー・ポンプの詳細である。
089	Air-pump (detail 2) エアー・ポンプ（詳細２）	同じく、エアー・ポンプの詳細である。
090	Experiment with the Air-pump エアー・ポンプでの実験	これまでにも、図、１、２、７０、７２そして７３のような実験で、既に、エアー・ポンプを使う実験について述べてきた。この機械は、大気が物の燃焼や動物の生命を支えるのに必要であることを示す実験に用いることができる。
091	Condenser 圧縮器	圧縮器は、小さな空間に大量の空気を詰め込む機械である。図に示すが、細部を除き、全体の構成はエアー・ポンプによく似ている。
092	Hero's Fountain ヘロンの噴水	人工噴水とは、圧縮された空気の膨張により、水を上方に噴き上げる機械である。このテのもので最も興味深い装置は、発明者の名にちなんで名付けられたヘロンの噴水である。ヘロンはアレクサンドリアで紀元前１２０年に生まれた。
093	Intermittent Fountain 間欠泉	間欠泉では湧水が間欠的になる。すなわち、水流が一定の間隔を置いて生じる。そういう泉は天然自然に存在する。図は、この種の泉の人工的なものである。
094	Atomospheric Inkstand 気圧インクスタンド	大気圧の原理にもとづいて考案されたインクスタンドで、極めて簡単な構造であるが、インクを蒸発から守る。
095	Sucking and Lifting Pump 吸引ポンプ	図は吸引ポンプを示す。容器の一部を切り取って、部品の配置が判るようになっている。
096 097 098	Action of the Pump ポンプの動作	図は、上記のポンプの動作の異なる段階における断面図である。
099 100	Forcing Pump 押し上げポンプ	押し上げポンプでは、吸引管が取り外され、容器が直接、水槽に入れられている。
101	Fire Engine 消防ポンプ	消防ポンプは二つの押し上げポンプであり、水は、皮革などの柔軟な材質の管で送られる。
102	Sucking and Forcing Pump 吸引押し上げポンプ	吸引押し上げポンプが押し上げポンプと異なる点は、吸引管を持っていることである。
103	Siphon サイフォン	サイフォンとは曲がった管であり、一つの水槽からもう一つの水槽へ、中間の高い所を越えて、液体を移すことができる。
104	Barosocope バロスコープ	液体の浮力については既に述べた。同様の効果が大気中の物体にも生ずることが、バロスコープと呼ばれる、図のような装置で示される。
105	Baloon 気球	気球は、球形の袋であり、空気より軽い気体により満たされている。…… 図は、気球を満たし、上昇させる準備をしている様をあらわす。
106	Parachute パラシュート	パラシュートとは、これにより、気球操縦者をして気球を放擲し、緩慢に大地に降下することを可能ならしむる装置である。形態と構造を図に示す。それは１５ないし１６フィートの布片より成り、拡張する場合、巨大な傘の形態を現出する。肋材（リブ）は紐でできており、図に示されるように、それは延伸されて、ネコヤナギで編んだ籠に取り付けられているのである。