Si dans la formule [lao] on fait t = o et en
y laissant $ pour désigner la densité tabulaire d'un fluide élastique spécial , on a i,3oo S pour le poids en kilogrammes d’un mètre cube, ou le poids en grammes d’un litre de ce fluide, à la température zéro et sous la pression correspondante à o ”,76 de mercure. Mais pour que ce résultat soit réel, il faut que le fluide considéré puisse, à la température o°, supporter la pression atmosphérique; ainsi il est exact de dire, par exemple,, qu’un mètre cube d'hydrogène pur et sec, à cette température
MtLANGi: ÜKS GAZ ET UES VAPEURS.
et SOUS celte pression, pèse o^’joSgS. Mais ce n’est plus que par une fiction qu’on peut dire que le poids d’un mètre cube d’une vapeur à o°et à la pression o"",76 estexpriiné par i, 3 oo S, lorsque l’existence de cette vapeur est incompatible avec la simultanéité de la température zéro et de la pression atmosphérique (exemples : les vapeurs d’eau , d’alcool , de mercure, qui , pour exister à cette dernière pression , exigent les températures loo", 79° et 35 o°).
436 . Mélange des fluides aériformes. — Soient diverses quantités de gaz d’espèces différentes, dont les volumes, les températures et les pressions soient V', t', ®', pour le premier gaz; V", t"j Ç", pour le second ; V"', t'", Ç"', pour le troisième, etc. On demande quel sera le volume V de leur mélange à la température t; et à la pression Ç, en supposant qu’il n’y ait ni combinaison chimique, ni précipitation , ni addition de matière autre que celle des gaz considérés.
Amenons d'abord tous les gaz à la pression $ et à la température T, mais sans les mêler. Appelons V',, V",, V'",, etc., leurs volumes dans cet état. La formule [117]) on y faisant P = P', attendu que le poids de chaque gaz reste constant, donne
V'^E" i-t-av V'"ï" i-har
i-4-bt' ÿ V". =
•ax
etc.
Maintenant, réunissons tous les gaz par couches superposées, en conservant à chacun son volume : la somme des volumes partiels sera le volume cherché. Ainsi
v= — ^ — — — — •, + — î: — ; ^-hetc. )• liai]
Dans le cas particulier où toutes les températures primitives et la température finale seraient égales, cette formule deviendrait
V® = V'O?' -4- Y'T -4- Y"T' -4- etc. [laa]
Si tous les volumes primitifs V', V ", V'",.... étaient égaux entre eux et au volume définitif V, on aurait
<r='r' 1 T -4- <s"' -I- etc.
C’est-à-dire que lorsqu'on réunit plusieurs quantités de gaz, toutes d'égale volume, pour n’en former qu’un tout occupant un volume égal à celui de chaque gaz partiel avant la réunion, la pression finale est la somme des pressions primitives.
437. L’expérience, en confimiant les formules précédentes, constate deux faits importants :
1 ° Les gaz ou vapeurs en contact se mélangent , après un temps suffisant, de manière à former un fluide homogène.
a" Ces formules s’appliquent à un mélange de gaz et de vapeurs , sous la seule condition que ce mélange ne contienne pas plus'de vapeur qu’il ne pourrait en exister dans le même espace , à la même température , si la vapeur était sans mélange (43a). , Cette restriction ne doit pas surprendre, car on comprendrait difCcilenient que la présence d’un gaz permît de dépasser le terme de saturation pour la vapeur; mais il est remarquable que l’interposition du gaz ne diminue pas la quantité de vapeur constituant la saturation , quoique le gaz augmente la pression du mélange, d'une quantité égale à la pression qu’il aurait s’il était seul dans le même espace. Ainsi, lorsqu’un gaz est en contact avec un liquide, il se forme toute la vapeur que comportent l’espace et le degré de saturation correspondant à la température ; et la pression augmente de 1a quantité qui correspond à cet état de saturation. Seulement la formation de la vapeur est moins rapide que si elle avait lieu dans le vide.
Nous allons indiquer quelques applications des lois qui viennent d’être exposées.
438. PaoBLÈsiEs. I. Une certaine quantité de gaz occupe le volume V lorsque ce gaz est sec sous la pression 9 et la température T. Quel volume V' occupera-t-elle sous la même pression , en contact avec un liquide dont le maximum de pression, pour la même température, estjj? La formule [laa] donne immédiatement
V'œ = VfiE>+ V'j,, d’où
c’est-à-dire que le gaz se dilate comme si, restant sec, il ne
supportait plus que la pression 9 — p..
