The works of the Honourable Robert Boyle, Esq., epitomiz'd by Richard Boulton ... ; illustrated with copper plates.

TITLE XVII. Of the Weight of the Air

* 1.1HAving placed a hollow Cube of Brass, e∣very side of which was an exact English Inch, in a pair of Scales as Horizontally as we could, It's Weight being ʒxi. gr. 1. ss. we fill'd

it with common Water, and then, besides the Counter-poise of the Brass Cube, the Water weighed 254 ••/•• Grains; and since it is a hard Matter to fill the Vessel more exactly than we did, I judge that a Cubick Inch may way, 256 Grains.

* 1.2A Cubick Inch of Mercury weighed in the same Brass Cube was 3580 Grains, which is to the Weight of Water, as 14 to 1

* 1.3The Weight of the Air incumbent on an Inch Square of Air here below, amounts to 18 l ½ Troy∣weight, i. e. 15 l. 1/17 Averdupois-weight.

As 11 to 14. or rather as 355. to 452, so is the Area of a Square inscribed in a Circle to the Area of the Circumscribed Circle.

Hence 355 : 452 ∷ 1 : 1, 2732394.

Hence if the side of a Circumscribed Square be an Inch, that Multiplied by an Inch, renders a Cubick Inch for the Solid Content.

In the like manner, if the Height of a Cy∣linder Erected on the Circumscribing Circle, be an Inch, the Solid content of that Cylinder is, 1, 2732394.

Wherefore 1, and 1, 2732394, Multiplyed, by the Weight of the Cubick Inch of any kind of Metal, give the Weight of a Cubick Inch, and of a Cylindrick Inch that Circumscribes the same; whence an Inch Table for both is easily made, by contiunal addition, or for any Height propounded, Multiplying both by the same.

* 1.4LE Tuyan recourbé estoit fermé au bout ae et Ouuert alautre extremité B. La. recourbure depuis G. jusq' a C. estoit pleine de Mercure & tout le reste estoit plein d'air. La longueur AE.C. estoit 4. Pouces ou 32/8. J'echauffay cet air, et il feit baisser le Mercure Jusques en f. qui estoit ⅜ plus bas, & en mesme temps il monta jusq' en H. qui estoit ⅜ plus haut que G. ou C.

Pour sçauoir quélle hatetur de Mercure auroit este necessaire pour empescher la dilatation de lair, & retenir le mercure en C. je nay quá trou∣uer ce qui seroit necessaire pour repousser le mer∣cure en C. Etainsy contenir lair dans léspace AE. C. non obstant la Chaleur. Jepose pour prin∣cipe ceque lexperience fait voir, Cest que quand une quantitè dáir occupe un certain espace que jáppelle AE. et que la pression qui leretient dans cet espace soit B. si on vient a augmenter cette pression de telle quantité que lón voudra comme X. on diminuera l'espace AE. d'une certain quan∣tité D. Laquelle quantité est au restant M. comme X est a B.

D. M ∷ X. B. donc. M. D ∷ B. X.

Il est aiséd áppliquer cette reigle à lexperience cy dessus. Car AE. f. ou 35/8 de pouce sont lespace AE. Lapression ordinaire de lâir qui est de 30 Pouces.

Jointe nae un pouce de haut que se trouue entre. f et H. est B X 31 Pouces de Mercure: et si nous y en adjoustons assez pour reduire lair a léspace AE. C. Le dit AE. C. sera M. X 32/8 Et. f. C. sera D. X ⅜

Posant donc.

M.	D.	B.
32.	3.	31.

La quatriesme propotionelle sera X. X 2 29/32 pouces, qui estants joints a B. X 31 Pouces feront 33 29/32 pouces dont láir sera pressé en C. AE. qui sont pres de 4 Pouces au dessus de la pression or∣dinaire.

An Experiment made at the Spire of the Ca∣thedral Church in Sarum.

HAving procured all the Surveying Chains we could, and a proper Frame for a Baro∣scope, we went into the Church, where when the Tube was inverted, as in the Torcellian Ex∣periment; the Mercury stood at 30 Inches, and 50 Centesms of an Inch: Being drawn up to the first floor which is 1033 ½ Inches, it subsided 9 Cents of an Inch; being drawn up 935 Inches higher, it sunk 8 Cents more; being drawn up 2313 Inches higher yet, it lost 23 Cents, and when it was let down again the Mercury reas∣cended to it's former Station at every one of the Marks.

At another time an inverted Baroscop being made use of, such as Plate 5, Fig. 6, delineates, having set a Mark where the Mercury stood be∣low, when it was raised.

Inches		Inch.	Cent.
1033 ½	The Liquor Ascended	1	25
1••68	2	39
2467	3	22
4281	5	64
4800 or 400 feet	6	40

On the great Continent not far from the Sea, before a great Storm, in which the Wind blew along the Continent, the Mercury was Raised two Inches above it's usual Station; but when the Wind blew from the Sea, the Mer∣cury subsided; which hath been observed by an∣other Gentleman in England, where in the In∣land Parts likewise the Mercury subsided before a Storm.

An Extract of a Letter writ to the Au∣thor, by the Ingenious Author of that most incomparable Essay of Human Un∣derstanding Mr. Lock, Dated Ch. Ch. May 5th 1666.

* 1.5IN the Letter we are inform'd, that designing, at the Request of Mr. Boyle, to try some Barometrical Experiments in the Gruffs at Minedeep, when he came there, he found it nei∣ther safe nor easy, for one not accustomed, to go down into them; for the Descent not be∣ing Perpendicular, but crooked, as the Cranies of the Rocks gave them way easiest in sinking their Pits, they are forc'd to clamber up and

down the Narrow Passage, by setting their Hands and Feet against the sides of it, all the Assistance besides, being a Rope which they take under their Arm; besides, sometimes when they are down, the Damps catch them; and if they cannot get out speedily, they fall into a Swond and die: The only Remedy which Recovers them is this, they first Dig a hole in the Earth for their Faces, and then cover them close with Turffs. To force Air into these Gruffs, they place Turfs on the Lee side of the Pits Mouth, instead of which, if they be pla∣on the other side, those in the Gruffs are seised with a want of Breath and Fainting. Sweet Flowers being taken down into them, presently Stink. And it is likewise observ'd, in these Gruffs, that it is very dangerous to descend in∣to them, when any Fire remains in the Chinks of the Rocks; for they usually make such Fires up∣on hard Rocks, that they may more easily Dig through them.

The Torrecellian Experiment being tryed, on a Steep Hill, the Mercury at the Bottom was suspended at 29 Inches and ⅛; at the Top of the Hill it subsided to 28 ¾, where both as I ascended and descended, the Mercury gradually subsided and rose again; only the Sun had so far Rarified the Air above the Mercury, that when the Tube was brought to the bottom again, the Mercury wanted 1/32 of it's former height, which I sup∣pose depended on the Resistance that Rarified Air made to the Pressure of the Atmosphere.

Having visited the Incrusting Spring, I for∣merly mentioned, I observ'd, that about the Spring-head there was only a little Moss In∣crustated;

but 40 or 50 Yards of it, where the Water hath a Fall higher than my Head, it Sheathed every thing with Stony-cases, and makes the sides of the Banks hard Rock. It bears Soap, Freezes Quickly, and Waters Ground with advantage; It is used in the Kitchen and Brew∣house belonging to the Gentleman, in whose Ground it Rises in, without any sensible ill Ef∣fects; only his Horses are Observ'd to be usual∣short Breathed. Thus for the Extract of Mr. Lock's Letter.

Some days ago the King doing me the Honour to Discourse with me about the use of Baro∣scopes, he told me, that he himself had by ob∣serving the Baroscope, foretlod a Storm, which accordingly ensued.

Nous apprenons de ces experiences, que puis∣que le poids de l'Air et le poids de l'eau qui est dans les Pompes se tiennent mutuellement en E∣quilibre, ils pesent precisement autant l'un que l'autre; & qu' ainsi en connoissant la hauteur ou l'eau s'élve en tous les lieux du monde, nous connoissons en mesme temps combien chacun de ces liex est presse par le poids de l'Air qui est au dessus d'eux; et partant.

Que les lieux qui sont au bord de la mer, sont pressez par le poids de l'Air, qui est au dessus d'eux jusques au haut de sa Sphere, autant precise∣ment, que si au lieu de cét Air on substituoit une colomne d'eau de la hauteur de 31 Pieds deux poulces.

Ceux qui sont plus elevez de dix toises, autant que s' ils portoient de l'eau de la hauteur de 31 Pieds un poulce.

Ceux qui sont élevez au dessus de la mer de 500 Toises, autant que s' ils portoient de l'eau à la hauteur de 26 Pieds onze poulces: & ainsi du reste.

Nous apprenons par ces experiences que l'Air qui est sur le niveau de la mer pese autant que l'eau, à la hauteur de 31 Pieds deux poulces; mais parce que l'Air pese moins sur les lieux plus ele∣vez que sur le niveau de la mer; et qu' ainsi il ne pese pas sur tous les Points de la terre egale∣ment, & mesme qu'il pese differemment par tout, on ne peut pas prendre un pied fixe, qui marque combien tous les lieux du monde sont Chargez par l'Air, le fort portant le foible; mais on peut en prendre un par conjecture bien approchant du juste; comme par exemple, on peut faire es∣tat, que tous le lieux de la terre en general con∣siderez comme s' ils estoient également chargez d'Air, le fort portant le foible, en sont autant pressez, que s' ils partoient de l'eau à la hauteur de 31 Pieds; et il est certain qu' il n'y a pas un demy pied d'eau d'erreur en cette Suppositi∣on.

Or nous avons veu que l'Air qui est au dessus des montagnes hautes de 500. toises sur le nive∣au de la mer, pese auntant que l'eau à la hauteur de 26 Pieds 11 Poulces.

Et par consequent tout l'Air qui s' étend de puis le niveau de la mer jusqu' au haut des mon∣tagnes, hautes de 500 Toises, pese autant que l'eau à la hauteur de 4 Pieds un poulce, qui estant à peu prés la septiéme partie de la hauteur entiere; il est visible que l'Air compris depuis la mer jus∣ques

à ces montagnes est à peu pres la septiéme partie de la masse entiere de l'Air.

Nous apprenons de ces mesmes Experiences, que les vapeurs qui sont épaisses dans l'Air, lors qu'il en est le plus Chargé, pesent autant que l'eau à la hauteur d'un pied huit Poulces; puis∣que pour les contrepeser, elles font housler l'eau dans les Pompes à cette hauteur, par des∣sus celle ou l'eau contrepesoit déja la pesanteur de l'Air: de sorte que si toutes les vapeurs qui sont sur une contrée estoient reduites en eau, comme il arrive quand elles se changent en pluye, elles ne pourroient produire que cette hauteur d'un pied huit poulces d'eau sur cette contrée. Et s' il arrive par fois des orages ou l'eau de la pluye qui tombe vienne à une plus grande hau∣teur; c' est parce que le vent y porte les va∣peurs de contrées voisines.

Nous voyons aussi de là, que si toute la Sphe∣re de l'Air estoit pressée & comprimée contre la terre par une Force qui la poussant par le haut, la reduisist en bas à la moindre place qu' elle puisse occuper, & qu' elle la reduisist comme en l'eau, elle auroit alors la hauteur de 31 Pieds seule∣ment.

Et par consequent qu' il faut considerer toute la masse de l'Air en l'estat libre ou elle est, de-la mesme sorte que si elle eust este autrefois com∣me une masse d'eau de 31 pieds de haut á l'en∣tour de toute la terre, qui eust esté rarefiée et di∣latée extremement, et convertie en cet estat ou nous l'appellons Air, auquel elle occupe à la verite plus de place, mais auquel elle conserve

precisement le mesme poids que l'eau à 31 pieds de haut.

Et-comme il n' y auroit rien de plus aisé que de suppter combien l'eau qui environneroit tou∣te la terre à 31 Pieds de haut peseroit de livres; et qu' un enfant qui scait l'Addition et la Sous∣traction le pourroit faire; on trouveroit par le mesme moyen combien tout l'Air de la Nature pese de liures, puisque c' est la mesme chose; et si on en fait l'épreuve, on trouvera qu' il pese à peu prés huit Millions de Millions de Millions de Liures.

I' ay voulu avoir ce plaisir, et j' en ay fait le compte en cette sorte.

I' ay supposé que le Diametre d'un cercle est à sa circonference, comme 7 à 22.

I' ay suppose que le Diametre d'une Sphere estant multiplié par la circonference de son grand cercle, le produit est le contenu de la superficie Spherique.

Nous Scavons qu' on a divise le tour de la ter∣re en 360 degrez. cette division à esté voluntaire, car on l'eust divisée en plus ou moins si on eust voulu, aussi bien que les cercles celestes.

On a trouve que chacun de ces degrez conti∣ent 50000 toises.

Les lieues autour de Paris sont de 2500 toises; et par consequent il y a 20 lieues au degré: D'autres en comptent 25 mais aussi ils ne mettent que 2000 toises à la lieue; ce qui revient à la mes∣me chose.

Chaque toise a 6 pieds.

Un pied Cube d'eau pese 72 libres.

Cela pose, il est bien aise de faire la supputa∣tion qu' on cherche.

Car puisque la terre a pour son grand cercle, ou pour sa circonference	360 degrez.
Elle a par consequent de tour	7200 lieuves.
Et par la proportion de la Circonference au Diametre aura	3291 lieues.
Doncen multipliant le Diametre de la terre par la Circonference de son grand cercle; on trouvera qu' elle á en toute sa superficie Spheri∣que	1649200 lieues quarrées.
C' est à dire	103, 095, 000, 000, 000, toises quarr.
C est à dire	3711, 420, 000, 000, 000, pieds quarr.

Il's ensuit qu' un pied cube d'eau pese 72 liv∣res.

Et parce qu' un prisme d'eau d'un pied quar∣re de base, et de 31 pieds de haut, pese 2232 livres.

Donc si la terre estoit couverte d'eau jusques à la hauteur de 31 pieds; il y auroit autant de pri∣smes d'eau de 31 Pieds de haut, qu' elle a de Pieds quarrez en toute sa surface. (Ie scay bien que ce ne seroient pas des prismes, mais des secteurs de Sphere; et je neglige exprés cette Precision.)

Et partant elle porteroit autant de 2232 livres d'eau, qu' elle a de pieds quarrez en toute sa sur∣face.

Done cette masse d'eau entiere peseroit. 8283, 889, 440, 000, 000, 000, livres.

Donc toute la masse entire de la Sphere de l'Air qui est au monde, pese ce mesme poids de 8283. 889, 440, 000, 000, livres.

〈1 page duplicate〉〈1 page duplicate〉

〈1 page duplicate〉〈1 page duplicate〉 〈1 page missing〉〈1 page missing〉

C' est à dire, Huit Millions de Millions de Millions, deux cent quarte vingt trois Mille huit cent quatre vingt neuf Millions de Millions, quatre cent quarente Mille Millions de livres.

Mr. Pascal in his small Tract, either De∣la Pesanteur de l'Air; or in that Del'Equilibre des liqueurs.

* 2.1De caetero, feci haud ita pridem experimen∣tum ponderandi aeris, quod pulchré successit; nam sumptâ vitreâ lagenâ, valde levi et ad lam∣padem sufflatâ, ejus figurae, qualem alibi excusam vides, magnitudine parvae pilae quales habentur in sphaeristeriis, non habente nisi minimam quandam aperturam per quam immittatur pilus in extremitate orificii sui B. ponderavi eam in lance valde exacta, & frigida pondus habuit 78 granorum cum dimidio: Postea calefeci eam car∣bonibus impositam, & reposui in bilancem eo si∣tu quo hic descriptum vides, nimirum orificio in imum verso, & deprehendi eam vix habere pon∣dus 78 granorum, tum immergendo orificium in aquam, refrigescere feci, & dum aer se conden∣sat pro modo quo refrigescit lagena, intravit tan∣tundem aquae quantum aeris calor antea expu∣lerat; denique ponderans eam cum omni illa aqua deprehendi eam habere pondus 72 grano∣rum & dimidii plus quam antea: unde concludo aerem qui per ignem expulsus erat, se habere ad aquam quae in locum suum regressa erat uti ½ se habet ad 72 ½, aut uti se habet 1. ad 145. sed po∣tui in eo errasse difficile, quippè est in ea re omni∣no exactum essée; Id saltem certò scio, quòd pon∣dus

aeris hoc modo sit sensiblile, & prolixe hic deduxi processum meum, ut si te eadem curiosi∣tas incessat, possis id eodem modo perficere ex∣perimentum. Vale.

Notes

• * 1.1

  The Weight of a cubical Inch of Wa∣ter.
• * 1.2

  Of Quick∣silver.
• * 1.3

  Of a Pil∣lar of the Atmosphe∣re.
• * 1.4

  See Plate 6. Fig. 4.
• * 1.5

  An Ac∣count of Minedeep Gruffs.
• * 2.1

  See Plate 7 Fig. 4.