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Potasse. .......

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Oxyde d’nmmonintn.

Magnésie. ......

vOxvde d» mnngnnèae

•— île nickel . . .

— de colmlt . . .

-*■ de fer

Jj — de zinc ....

|| ' — de cadmium. .

— de cuivre . . .

•pas valeur», qui ?e rapportent anx composés binaires résultant de la combinaison de l'acide et de la bacc, sans décomposition de leurs éléments, sont assez conforme* h ce que l'on sait des affinité» chimique» ponr montrer qu'elle» ne doivent pas être éloignée* des valeur» réelles. Ce quo l'on connaît de* chaleur» latente» de cor p* semblable» h ceux dont il s'agit ici, montre que le* quantités négligée» ne doivent pas pouvoir beaucoup modifier le» chiffres- de la dernière colonne.

Xou* ne parlerons po» ici d’uno partie trè«-conudèrnble des mémoire» de MM. Favre et Silbermenn dans laquelle ils ont cherché b déduira des chaleur* dégagée» dans «le» réactions produites par voie humide, ce qu'il» appellent le» équivalent» calorifiques des cosps. Kn effet, pour tirer parti do ccs observation», il faut tenir compte de la décomposition de l’eau, ce qu'il» font en la considérant comme causant l'absorption d’une quantité de chaleur égalé b celle dégagée lorsde la forma tion do l’can, c’e»t à-dire, avec la notathm adoptée plu* haut, ils prennent T au lieu de '

AQ. tO 2ȕl f40 410 440'

11 n'est pas étonnant d'après cela qu'ils n’ aient pas pu obtenir les résultat» importants auxquels ils ©opéraient parvenir.

Cas expérience* ne pourraient être utilisée» quo si . un coiiiuiii.-;iit le travail qui peut produire la liquèlac-

tion de l’oxygène, puisque dan* le» Oxydations par vola humide l'oxygène seul ne *e dégage pas, reste à Pétât Itqnidc, tandis que l'hydrogène sedvgngo, on absorbant une grande quantité de chaleur, et qué par suite la chaleur absorbée par la décomposition de l'eau, dans cos 2<TI L* tO

•fïô

416 Vl

valeur

cxpériedfes, est égale -

bien différente d« relie de T

Erptrir nçw à faire. — Il »o reste à établir que la solation du problème dam» toute sa généralité c*t nlus abordable qu’il ne parait à première vue. et que l’on pourra trouver plusieurs moyens d'obtenir d*« résultats approché», puis do les vérifier, et d’arriver par suite, de proche eu proche, à la précision quç réclame la science.

Comme on tic conualt ni les chaleur» lateutee de fusion de beaucoup do solides difficilement (hsiblé», ni le travail nécessaire pour produire la liquéfaction de plusieurs gax, qu'on ignore très souvent iq valeur de ces élémonts physique», le problème de ht détermination de* équivalents méeaniqnc» d’un graud nombre de corps paraît insoluble. En effet, l'équation qui représente alors le phénomène chimique ue permet pu» de l'obtenir, puisqu'elle reliteruie. deux inegunue* un moins, l' équivalent mécanique du composé plus l’élément phywqu» inconnu; chaque équation ren forme donc nécessairement au moins une inconnue nouvelle.

Mai* si la détermination dirccto des inconnue* du ressort de la pbypiquc échappé à l’état uctucl de la scicnco (et le» moyens d’action seront toujours nécessairement insuffisants pour la solution complète;, Ü n'en est pas de même dès moyens indirect», c e.-t-qdire qui peuvent fournir le moyen de mesurer de» effet» . dépendant de la quantité inconnue et par suite de calculer celle-ci: problème difficile* sans doute, mais parfaitement soluble.

Nous avons déjà vu que, dans beaucoup do ca», le* chaleur» latente» pouvaient se déduire de l’élasticité do» solides par uno voie indirecto, bien précieuse, et qui fournit uue solution ratisfaiaanto dans le ca» do» corps fondus. .le chercherai maintenant à indiquer lq voie indirecte à suivre pour l’outre en», plus important encore, dans lequel les donnée» physique* finit défaut. U roc semble que l'étude de l'absorption dci £ az par le* corps poreux pourrait conduire à une première approximation du travail de liquéfaction des gaz quq nou* ne savons pas liquéfier, ce qiu conduirait à calculer les élément» do la rcbitign capitale qui représente la composition de l’eau, qui comprend les quantité* do travail inconnue» qni sont nécessaire» pour liquéfior l’oxygène et l’hydrogène. Voyons comment on devrait ! opérer.

1 Soit S la surface par laquelle un corps poreux agit par attraction sur un gaZ dans lcqucLil o^t plongé , fl est évident que le nombre V de volume* condensé» à ni surface sera directement proportionnel à l’étendue de cette surface, et inverse de lu résistance U, d'autant plu* grand que cetto résistonce à la liquéfaction sera uioiûdre. Comme d'ailleurs 1 action de cette surface c«t en raison de la ina«*e des molécule» sur laquelle elle agît, elle sont proportionnelle à la detisitédu gaz (Henry n trouvé par expérience que l'absorption était proportionnelle à la pression, ce qui revient au même); si nous appâtai» K un coefficient roustaut, on pourra poser Té.pin non

V = ou — = KS. Potiron antre gaz =■ NS, K d <*

Jonc : —j- =s — — , équation qui permettra, nu moyen

du travail cannn pour la liquéfaction do quelque» gnz, ch» déterminer lo» autre* par de simple» comparaisons | entre le» quantités absorbées par un même corn* solide.

* On peut bien contester que In. relation admise ici

toit en réalité aussi simple qno nous le supposons ; allé i est sans douta plus compliquée, mais on peut considérer l'expression ci-dessus comme le premier terme et sûrement le terme capital de la véritable fonction développée, et par suite comme fournissant une première approximation que les vérification* résultant d’upplications permettront de vérifier, la différence principale réside sans doute dans un facteur variable en raison de la nature des corps condensants, c’est un élément qui pourrait encore s’éliminer par do nombreuse* expériences entre corps de nature différente

Malheureusement nous n'avons guère d'expériences sur l’absorption des gaz par les solides. Une seule série répétée dans les divers livres de chimie, mais qui malheureusement n'a pas été contrôlée avec le degré d'exactitude que les bons expérimentateur* savent apporter aujourd'hui aux expérience* de physique, est due à Th. île Saussure et se rapporte aux gaz ci-après. H faudrait ln répéter pour d’autres corps tels que la pierre ponce, l'éponge de platine, qui donneraient lieu è des nbsorptions en proportions un peu différentes pour les divers gaz, ce qui permettrait de dégager les actions physique* générales de* actions chimiques particulières.

Voici les nombres qu'elle fournit :

Uo volume «le charbon pour la

Se Huit a ronik-me liquefar-

Prixluil

VH

Dcmil*.

emiiun du toi urne) t A'

unlilrt

ln.

65 vol. acide sulfureux . .

55 vol. acide sulfhydriquo.

40 vol. protoxyde d’azote.

35 vol. acide carbonique. .

35 vol. hydrogène carboné.

9,42 vol. oxyde de carbone.

9,25 vol. oxygène

par

7,5 vol. azote

calcul

1 ,73 vol. hydrogène. . . .

Prenant la moyenne des quatre derniers chiffre», nous avons <225, qui, admis comme première approximation s'appliquant h tous les gaz, nous donne le travail de liquéfaction des quatre gaz, que l’on ne peut liquéfier en réalité, en donnant la valeur sup-

posée constante du produit - » — étant une quantité

connue expérimentalement.

Le nombre obtenu ainsi pour l’hydrogène n’c&t pas admissible ; ear bien que cc gaz s'écarte de la loi de Mariottc, M. Faraday aurait pu le liquéfier dans scs expériences si ce chiffre était exact, mémo en tenant compte de lu restriction sur la température du passage de Téta t liquide à l'état gazeux, sous un même volume, iudiquée à l'article liquéfaction, point qui serait reconnu d'ailleurs par la marche de la compression. Nous devons penser que 1 ,75 est trop faible, et que le charbon de bois, déjà hydrogéné, ne convient pas pour ce gaz, comme le prouveraient des expériences faste* avec d'autres corps. Montrons, on attendant, la manière de

t. MM. Fs»re et Silbcrmann ont encore indiqué U *oio à suivre dans ce es*, en déterminant In rtialrnr dégagée lors de l’absorption de» gai. Ils ont tromé pour rrrtaiu» gai facilement li<|acGablcs, comme l'acide sulfureux, l’acide carbonique, que la quantité de chaleur dégagée lor* «te leur condensation dans le» pore» du charbon de boi* était ptu* grande que celle qui répond à la liqiu-faclioa du volume de gai absorbe. Ce fait doit avoir une relation avec la nature, l'affinité de* corps poreux pour le gaz condensé, et fournir le moyeu de dégager cet clément ; mais je ne veut pas insister davantage »ur ce (joint, désirant que le présent article demeure la reproduction presque textuelle du Mémoire présente par moi à l'Academie des science? au commencement de I année 1*59.

raisonner, en adoptant provisoirement le chiffre 70, la manière de làiro dos calculs auxquels on pourrait procéder quand au moyen de nouvelles expériences on aura fixé un point de départ plus satisfaisant.

Nous aurions pour l’eau :

208 + 440 = 6,27 X <40 — ÂQ = 877— A Q, ou AQ = 529 pour un poids d’eau de (1,45 4- 0,<76Sj = 1,6208 et pour <*,12 AQ = 363 kilugrammètrcs,

et en chaleur .. . =s 2', 59, pour un équivalent d’eau 1 tü

correspondant à un équivalent d’oxygèno posant < gr.

Si les chiffres ci-dessus, et surtout le travail nécessaire pour liquéfier l’oxygène, étaient exacts (et l'on voit que, même bien moindres, ils seraient suffisants pour expliquer les effets des explosions comme celles do la poudre, par la haute température de la vapeur d’eau, comme de l'acide carbonique et do l’acide sulfureux, gaz aisément liquéfiables, bien que l'oxygène se trouve tout condensé dans le salpêtre, et que par suite, comparativement pttx combustions à l’air libre, il n'y ait pas dégagement de chaleur du fait do sa condensation); ou plutôt, quand on aura obtenu de* chiffres satisfaisants par la discussion d’expériences comparatives, on pourra utiliser les nombreuses expériences déjà faites sur les quantités de chaleurs dégagées dans bien des réactions par voie humide dans lesquelles l’eau est décomposée.

Kn comparant les résultats ainsi obtenus nux oxydations produites directement, on aura des vérifications qui permettront de revenir d'une détermination résultant d'expériences physiques ne pouvant jamais fournir qu'une première approximation a de* valeurs exactes ; en un mot, on pourra constituer la mécanique chimique.

Jo n’entrerai pas dons plus détails à ce sujet; mon seul but, de démontrer la possibilité de parvenir à ce grand résultat dans tous les cas, se trouvant atteint.

PRODUCTION DU FROID. L’articlo Équivalent

MÉCANIQUE DE LA CTI A LEUR 6St Consacré à l'étude de* phénomènes de production do la chaleur par action mécanique. Nous n’y reviendrons ici que pour décrin» tino nouvelle application industrielle de théories d'une grande importance ; je veux parler de la facile pro duction du froid, de la glace, qui peut rencontrer uno foule d’applir.-itions.

Si l’on réfléchit à la manière dont agit la piston d une pompe qui comprime un gaz, on voit de suito que s’il réduit lu volume d’ut» côté, il l'augmcnto «lu l'autre, que toute compression, et par sQitc toute production de chaleur d'un côté, est nccompngnéo d’urti dilatation et d’un refroidissement do l’autre côté. Ce second effet est parfaitement insensible si le pistou est par sa seconde face en contact avec une masse do gaz indéfinie comme l'atmosphère ; mai* si c'est avec le* vapeurs qui se dégngont d’un liquide facilement vnporisable, comme l'étlier, le chloroforme, le refroi discernent est aussitôt observé et ses effets peuvent être utilisés. C’est à la fois à l’aide de ces deux genres d’ effets que fonctionne la machine que nous allons décrire, on reproduisant ici le rapport que nous avons fait à la Société d’encouragement à la suite duquel elle a donné à son inventeur, M. Carré, une médaille d'or.

Tout le monde connaît la belle expérience de Leslie répétée aujourd'hui dans tous les cours de physique, qui consiste à congeler l’eau dans le récipient de la machine pneumatique, en enlevant les vapeur* qui &c forment tant par l'action du mouvement des pistons de la machine que par leur condensation au moyen d’acide sulfurique concentré placé près de l’eau.

La théorie do cette curieuse expérience est une

application directe de celle de la chnlettf Intente. La conversion do l’eau en vapeur À la minime pression établie ton» le récipient ne peut avoir lieu suns une consommation d'une quantité proportionnelle da chaleur do vaporisation, do chaleur latento, qui no peut être empruntée qu'aux corps voiains et spécialement h l’oau. La température do celle-ci s'abaisse, et bientôt elle o»t convertie en glace.

Les résultats obtenus par l'appareil inventé par M. Carré, pour tirer industriellement parti de cette expérience, sont si remarquables et ai- intéressants au point do vue de la physique, qu'il noua a semblé nécessaire do procéder à la mesure de tous les éléments, mesure qui seule ponvait permettre de bien apprécier les phénomènes. Rien quo l’expérimentation d'un appareil industriel soit bien éloignée de la précision d’expériences purement scientifiques, surtout dans loi conditions d'installation provisoire dans lesquelles l'appareil était placé, toutefois l'échelle et la rapidité de )h production devaient permettre d’atteindre quelques résultats intéressants.

L’appareil représenté fig. 3707, pour la production de la glace de M. Carré, se compose :

I® D'un cylindre A en tôle de O1", 65 de diamètre è la base et de O», 65 de hauteur, quo nous appellerons le ealorimrlre. Sa partie supérieure est formée d'une plaque do cuivre dans laquelle sont pratiqués dix-huit trous circulaires de 1 décimètre de diamètre, dont les borda sont redressés d'équerre par un emboutissage. De» cylindres en cuivro descendant près du foud du calorimètre sont réunis à ces amorces par uno soudure h l'étain sur uno longueur assez grande pour en obtenir un excellent assemblage. Le long de coa cylindres sont étagés de petits cônes, de telle sorte que l'éther qui revient au centre, h la partie supérieure.

roanivello dont l’axo porto un volant recelant une courroie qui passe sur celui d’une locotnobilo de 3 ehO; vaux dans l'expérience dont nous voulons vous rendre compte, mais la machine pourra^ recevoir aussi bien tout autre moteur.

Cette pompe, dont le piston a 32*, 5 do diamètro (surface KGI cent, carrés) et 0,72 de course, est mise à l'abri dos rentrée* de l'air par un stufTmg-box hydraulique recevant de l'huile (versée dans le godet onvert m ou l'on suit son niveau) entre deux garnitures; solu tion simple et excellente. Le volume décrit par la pompe ost de 61 litres par coup de piston.

3* D'un condenseur h tubes inclinés P placé sur lo côté du long bâti qui porte la pompe placée horizontalement, les guides de la tige du pistou et l’axe de la manivelle. La vapeur d’éther, refoulée par la pompo dans les tubes, vient s'y condenser par l'efTel de l’eau froide arrivant par le tuyau K qui entoure ces tubes et qui s’écoule d’une tnnnièro continue par le tuyau Q. La surface du condenseur est de 6 mètres carrés, et l'eau froide se meut en sens inverse de la vapeur chaude d’éther qui arrive par le tube O’. Lorsqu'on arrête la circulation de l'eau, l'échnufTcmcnt du condenseur est rapide par suite de la chaleur dégagée par la compression des vapeurs. Alors In pression s'élevant, la fermeture hydrauliquo qui empêche la sortie de la vapeur, et qui n’est autre qu'un baromètre if cuvette V en communication par sa colonne avec lo condenseur, laisse passer la vapeur d’éther. C’est ainsi que se fait la îmrgt, qu'en peu de temps tout l'âir est expulsé de l'appareil , condition essentielle' d’une parfaite condensation.

4* En6n, d’un tube S permettant lo retour de l’éther liquide du condenseur an calorimètre par l'effet de la différence de la tension des vapeufs dans ces deux

vient se déverser sur les rigoles qui garnissent ccs cylindros, et fournit une surface très-grande d'évaporation que l'autour évalue à 3 mètres carrés. I^e calorimètre, pesant 125kilogr. et renfermant <5 kilogr. d’éther, a reçu, dans l'expérience dont nous allons rapporter les résultats, dix-huit cylindres pleins d’enu glissant librement dans ceux dont nuus venons do jiarler, avec interposition d'eau alcoolisée pour éviter les adhérences. Il plongeait par sa partie inférieure dans un baquet plein d'eau, et la partie cylindrique supérieure était euvcloppée d'étoupe.

2° D’une pompe aspirante et foulante, à double effet (1, mise en mouvement par une bielle mue par une

parties de l'appareil dont les températures sont trèsdifférentes. Ce retour est réglé au moyen d’une valve qui, pour ne pas laisser rentrer d'air, est attachée audessous d’une plaque fixe formant paroi du conduit, valve que l’on abaisse ou que l’on relève au moyen d'une vis de pression dans les limites parfaitement suffisantes de l’élasticité de la plaqne.

L'appareil étant décrit, indiquons les résultats de nos expériences. Une première fois, en uno heure trente minutes, on a congelé les cylindres pleins d'eau ; mais, le jour où nous avons pris des mesures, il a fallu une heure quarante minutes et purger plusieurs fois l'appareil de l'air qui rentrait par quelque fuite

minime, dont los effets devenaient sonsiblos après trente minutes de travail.

Dana ces conditions, les effets calorifiques produits ont été les suivants, quo nous traduirons en calories.

Calorimètre, Glace dans les 18 cylindres. 67k

Glace enveloppant le bas du cylindre. . 33

Soit à 79,55 par kil., 7955 calories.

Le réchauffement par la surface métallique supérieure* est difficile à évaluer ; la comparaison des résultats obtenus par M. Péclet pour le chauffage à la vapeur n’est pas applicable ici, vu qu'il n’y a pas de condensation de vapeur sur une des faces, cause principale d'une rapide déperdition.

Nous serons donc peu éloignés de la vérité en admettant 8,000 calories pour mesure de la quantité totale absorbée.

L’éther, revenant du condenseur à+i 4° au moins (voir plus loin) et passant à — 10,80 environ dans lo calorimètre, est refroidi en consommant une chaleur pour 85 kilogr. d’éther qui ont circulé (chiffre déterminé plue loin) de 85 X 0,51 X 24 = lÜiO calories, quantité importante dont l’effet sur le haut des. cylindres de glace est très-sensible; car leur centre no peut s’y congeler à cause de l’action do cutto quantité do chaleur. .

l'cudant ce travail, un indicateur du vide de Bourdon indiquait fil ou 62 centimètres do mercure, soit 14 à 13 centimètres pour la pression do l'éther à — 10°.

Eu même temps que le froid se produit dans lo calorimètre, delà chaleur, avons-nous dit, so produit par la compression de la vapeur, et peut se mesurer par i‘échau>!b:nent de l’eau qui' sort du condenseur, cc que non» n'avons pu faire qu’avec une précision assez médiocre, Tcm placement no nous permettant pas de recueillir at jauger l’eau échauffée. Le volume de cette eau, dans notre expérience, a été trouvé par le jaugeage «lu réservoir à eau froide d'où elle provenait , «lo 2m.*,75ü (diamètre 2,72 du réservoir cylindrique, «lifférencc do niveau dû. commencement & la lin do l’expérience 0»,48.\ 2,750 kilogr. d’eau ù 10* dans

10 réservoir sortaient à 1 2,80 du condenseur, emportant 2750 X - 8 = 7700 calories. De cotte quantité

11 faudrait déduire la chaleur d’une petite quantité d'eau chaude que l’on (ait couler sur le cylindre do la machine pour empêcher l'éther do s’y liquéfier, et qui so réunit ensuite à l’eau du condenseur, et ujouter une quant . té de chaleur assez notable qui so dégage par lo conduit qni mène la vapeur d'éther comprimée par la pompe au condenseur, «iarts des conditions qui se rapprochent de celles des expérïcuccs de AL Péclet, car do l'éther condensé garnit sûrement alors la faca interno de la paroi.

Admettant quo ces deux effets, tons doux relativement assez faibles, se balancent à peu près, on voit que , nous trouvons presque égalité entre la chaleur qni sort du condenseur et celle empruntée au calorimètre . sauf le dernier élément sur lequel nous aurons à revenir.

La chaleur qui sort du condenseur donnera la mesure de la quantité «l’éther qu’elle h servi fi condenser, et dont la chaleur latente est 91. Elle est donc de