DE L’ÉVAPORATION

que sa réduction en vapeur sera plus rapide dans le second que dans le premier, quoique, en dernier résultat, la proportion de vapeur n’y soit pas plus considérable : l’absence des molécules d’air aura facilité la dissémination des molécules de vapeur.

Si l’on place, toujours à la température cle — |— 15°, au-dessus de capsules remplies d’acide sulfurique concentré , de chlorure de calcium, de chaux vive, etc., etc., dans deux vases parfaitement clos et de capacités semblables, mais trop petits pour que la vaporisation s’y puisse compléter sans le secours des corps absorbants, des quantités égales d’eau distillée ; si de plus, on fait le vide dans l’un des deux vases ;

Dans l’un et dans l’autre, la totalité de l’eau finira par se vaporiser, pourvu que la masse de matière absorbante soit suffisante.

La vapeur formée dès le début de l’expérience, ainsi qu’elle l’eût fait en l’absence des corps absorbants, sera condensée par l’acide, par la chaux ou par le chlorure, remplacée par de nouvelle vapeur, laquelle à son tour disparaîtra de môme que la précédente, et ainsi de suite, tant qu’ii restera de l’eau liquide.

Comme dans les expériences précitées, on observera toutefois que la vaporisation se fera plus rapidement dans le vide que dans l’air, et pour le meme motif.

Enfin, si l’on place dans les mêmes conditions de température, et d’espace , dans le vide ou dans l’air, deux quantités égales d’eau, l’une enfermée dans un vase à ouverture étroite, l’autre étendue en couche à la surface d’une assiette, la quantité de vapeur produite par la première, bien que cependant elle ne dût pas être moindre que celle de la seconde, en prolongeant suffisamment l’opération, atteindra plus lentement son maximum.

Ces diverses expériences répétées sur l’eau, soit à des températures inférieures à -)- 15°, soit à des températures comprises entre 15° et 100°, amèneraient des résultats analogues, sauf que la quantité de vapeur susceptible de se produire dans un espace déterminé, serait plus petite quand on agirait à des températures inférieures à -f- 15°, et contrairement plus grande quand on agirait à des températures supérieures.

Tow. I.

146 10e LEÇON.

Un vase d’un mètre cube de capacité, renfermerait :

7 gr. 174 de vapeur à + 5°

Toutes ces expériences répétées, sur tous les liquides volatils autres que Peau, seraient suivies de résultats semblables, à cela près, que la tendance à la vaporisation étant plus grande dans quelques-uns, et plus faible dans d’autres, ils produiraient des quantités de vapeurs différentes ; en sorte que, tel espace qui ne suffirait pas à l’entière vaporisation d’un poids donné d’eau, pourrait suffire à celle d’un poids égal d’alcool, à plus forte raison d’éther.

Conditions de Au lieu de laisser les liquides à des températures inférieures, îadeasPiiqlddesn portons-les à la température de l’ébullition, en d’autres termes, turestedePSur échauffons-les de telle sorte, que leur tension faisant équilibre au poids de la colonne d’air qui les presse, iis se transforment dans les parties les plus rapprochées du foyer, en vapeurs dont le passage au travers des couches restées liquides, produise le phénomène connu sous le nom d’ébullition. La vapeur qu’ils formeront, ne sera limitée dans la rapidité de sa production, que par le temps nécessaire à l’absorption du calorique capable de la produire; dans sa quantité, que par celle du calorique fourni.

'Les physiciens ont nommé latent, le calorique employé au passage des liquides à l’état de vapeur, aussi bien que celui nécessaire à la fusion des solides; parce qu’il est insensible aux instruments à l’aide desquels se mesurent les différences de température (thermomètres). On le rend appréciable, en déterminant la quantité de calorique que les vapeurs abandonnent, que les solides absorbent, pour, les unes et les autres, devenir liquides ; par exemple, en déterminant le poids de l’eau à 0°, qu’un kilo de vapeur d’eau produite sous la pression de 0m76, peut élever à la température de 100, en la traversant et s’y condensant tout entière ; ou le poids de l’eau à 75° qu’un kilo de glace en poudre à 0°, peut ramener à 0° en s’y fondant. On trouverait, que dans l’acte de sa vaporisation, l’eau rend latent 5 fois 1/2 autant de calorique qu’elle en exige pour passer de 0° à 100°.

DK l’évaporation. 147

Plttè un liquide quelconque est volatil . et plus basse est la température à laquelle se détermine son ébullition»

Sous la pression atmosphérique de 0m,76 de mercure , sous celle , par conséquent, qui s’exerce d’ordinaire au niveau de la mer, pour diminuer au fur et à mesure qu’on s’élève sur les montagnes, augmenter au fur et à mesure qu’on s’enfonce dans les entrailles de la terre :

L’éther cborhydrique bout à -j- 12° L’eau bout à -f- 100°

L’acide cyanhydrique — à -j- 26,5 L’acide sulfurique marquant

L’élher hydratique — à -j- 35 66° à -f- 310

L’alcool anhydre — à -f- 78 Le mercure à -f- 360

Toutefois, des circonstances accidentelles pourraient faire varier ces points d’ébullilion. Nous savons déjà, que l’addition à l’eau de certains corps solubles produit cet effet, et d'un autre côté, M. Bostock a vu l’eau ne bouillir qu’à-)- 102 j l’éther, qu’à *4-38 j l’alcool, qu’à-j-85, dans des vases en verre parfaitement polis; le liquide et la surface du verre, contractent sans doute de l’adhérence. L’addition de quelques fragments de bois ou de sable, détermine alors immédiatement l’ébullition.

Plus la pression à laquelle un liquide quelconque se trouve soumis, est faible, et plus son ébullition est facile, se détermine à une basse température. Que l’on place sous le récipient de la machine pneumatique, de l’eau à -f- 40°, et que l’on fasse jouer les pistons, bientôt on la voit entrer en ébullition, tandis que sous la pression atmosphérique ordinaire, chacun sait qu’elle ne pourrait le faire qu’à -(- 100°. Elle y entrerait à des températures fort inférieures encore à 40°, si, le vide étant parfait, l’on absorbait la vapeur, au moyen de l’acide sulfurique concentré, de telle sorte que celle produite ne pût exercer à la surface du liquide une pression capable d’en contre-balancer la tension. Mais, dans ces nouvelles conditions, comme la quantité de vapeur produite serait bientôt considérable, par cela même qu’on l’absorberait au fur et à mesure de sa formation, comme partant, la masse de calorique qu’elle enlèverait à l’eau restée liquide, pour se constituer à l’état de fluide aéri forme , serait elle-même considérable; ainsi que l’a fait voir Leslie, il arriverait un moment, où le liquide après avoir bouilli, finirait par se congeler.

Au contraire, et nécessairement, d’après ce qui vient d’être

dit, quand on augmente d’une manière quelconque la pression, le point d’ébullition des liquides s’élève. C’est pour cette raison que, dans la machine à Papin, précédemment décrite en parlant de la solution , l’eau peut être portée à des températures de beaucoup supérieures à 100°, sans bouillir. Mais, vient-on à faire disparaître la pression, ou la force élastique de la vapeur vientelle à la vaincre $ l’excès de calorique que le liquide avait absorbé devient instantanément latent, est instantanément employé à produire de la vapeur, et dès lors il se dégage une masse énorme de vapeur, à -j- 100° de température, parce qu’elle est produite sous la simple pression de l’atmosphère, du moment où le liquide a cessé d’obéir à la pression qu’il supportait d’abord.

Enfin, les autres circonstances restant les mêmes, l’ébullition d’un liquide est d’autant plus rapide :

Que ses couches ont moins d’épaisseur, attendu que la couche inférieure à laquelle se communique la chaleur du foyer, supporte alors la pression d’une masse moindre de liquide ;

Que le vase renfermant le liquide s’échauffe plus vite, et en raison de son pouvoir conducteur, et en raison de son absence de poli. Les vases en métal conduisent infiniment mieux la chaleur que ne le font les vases en porcelaine, en grès, en terre, etc.; ceux d’entre eux qui sont polis, pourvus d’un pouvoir réfléchissant considérable, d’un pouvoir absorbant faible, s’échauffent plus lentement que ceux qui sont dépolis; de là vient, que leur exposition au-dessus d’un fourneau en activité, en les recouvrant d’une couche de noir de fumée qui leur fait perdre leur poli, augmente leur pouvoir absorbant^ diminue leur pouvoir réfléchissant, par suite les rend susceptibles de s’échauftèr plus vite qu’ils ne le faisaient primitivement;

Que ce même vase, présentant de plus larges surfaces, gêne moins l’expansion des vapeurs, et reçoit du foyer, dans un temps donné, une masse plus considérable de calorique.

De ce qui précède, dérivent les conséquences suivantes , qu’il faut sans cesse avoir en vue, quand on pratique l’évaporation.

En ce qui concerne la vaporisation des liquides volatils, à des * températures inférieures à celles de leur ébullition : à l’air libre, et dans un espace borné, tous produisent de la vapeur. La quantité de vapeur qu’ils produisent est illimitée à l’air libre, limitée

de l'évaporation. i 49

daus un espace borné, et., dans ce cas, d’autant plus considérable, que l’espace est plus étendu, la température plus élevée, la volatilité du liquide plus grande.

Elle croît proportionnellement à l’espace et dans d’autres rapports que la température, ce qui revient à dire qu’un espace double, triple, ou quadruple d’un autre, à la même température, renfermerait une fois, deux fois, trois fois plus de vapeur que celui-ci ; mais que dans un même espace supposé passer de 10° à 20°, a 30°, la quantité de vapeur, bien qu’j augmentant encore, ne deviendrait pas double ou triple de ce qu’elle était d’abord. L’indication donnée, page 146, des quantités de vapeurs d’eau contenues dans un espace fixe, mais à des températures variables, en est la preuve.

À la faveur des corps absorbants employés en proportions convenables, quels que soit l’espace et la température, on peut vaporiser une quantité indéterminée de liquide volatil.

L’air, lorsqu’il intervient pour renouveler l’espace, produit d’autant plus vite la vaporisation, qu’il arrive au contact du liquide moins chargé de sa propre vapeur, qu’il se renouvelle plus rapidement à sa surface. Il cesse de la produire, -quand il est saturé de la vapeur dont il a mission de se charger.

Dans le vide, la vaporisation est, non pas plus abondante., mais plus rapide que dans l’air.

Enfin l’étendue des surfaces du liquide mis en expérience, la favorise.

En ce qui concerne leur vaporisation aux températures de leur lition :

Les liquides volatils fournissent des quantités de vapeur qui ne sont limitées que par la quantité de calorique qui leur arrive du foyer, et leur formation est d’autant plus rapide que l’absorption du calorique l’est elle-même davantage j

L’ébullition se détermine à des températures d’autant plus basses que les liquides sont plus volatils, que la pression à laquelle ils sont soumis est plus faible.

La formation des vapeurs est favorisée, et par le peu d’épaisseur des couches du liquide, et par la conductibilité pour le calorique, et par la puissance absorbante, et par l’étendue, tant des surfaces

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absorbantes que des surfaces vaporisantes des vases qui le renferment.

^énépaîix^8 Peu^ raPPor^er à trois principaux, les procédés d’évapo-

d’évaporaiion. ration habituellement usités.

Le premier constitue l’évaporation dans le vide à la température de l’atmosphère $

Le second, l’évaporation au sein de l’air à la même température; celle-ci se nomme évaporation spontanée, parce qu’elle se fait en vertu de la propriété que possèdent les liquides volatils, de former naturellement (suâsponte) une certaine quantité de vapeur;

Le troisième constitue l’évaporation par l’intermédiaire de la chaleur, parfois sous une pression inférieure, plus communément sous la pression atmosphérique.

L’évaporation par le premier procédé se fait en plaçant le line l’évapora- quide h évaporer dans des capsules larges et peu profondes, auvide. dessus de vases remplis d'acide sulfurique concentre, ou de quelque autre substance absorbante, sous la cloche de la machine pneumatique, et faisant le vide.

Cette machine, dont la coupe est figurée ci-contre., se compose essentiellement d’un plateau AA, sur lequel s’adapte très exactement, au moyen d’un corps gras dont on enduit ses bords, une cloche B qu’un tube CG met eu communication avec deux a corps de pompe (la disposition de la figure n’a permis d’en représenter qu’un), et avec une éprouvette E, au centre de laquelle existe un manomètre formé d’un tube courbé en fera cheval, ouvert par une extrémité, fermé par l’autre, et constituant un véritable baromètre tronqué.

Une manivelle GG, mue à bras, fait jouer daus chaque corps de pompe D, un piston, lequel à son tour met en jeu deux soupapes disposées de telle sorte que l’une, de forme conique, placée en H, se relève et s’abaisse avec lui, tandis que l’autre, placée dans l’inférieur du piston, s’abaisse ouandil se relève, se

De la machine pneumatique.

JSL lïïîiMlÏÏ