SUBSTANCES
DENSITÉ expérimentale
h laquelle
la densité a été
prise
EXPÉRDfBITATUtS
Mercure
Dumas Bioeaa
Acide cyanhydrique.
Gay-Las9êc
Chlorure d*aliBiiiiB .
DeTÎlle et Troosl
SerquichJorure 4e fer
Id.
Eau
Teapéritin triiuire
Regnault
La méthode de M. Dumas permet de faire l'étude de la densité d'une même vapeur sous la pression atmosphérique pour des températures différentes , qui peuvent même être asseï rapprochées du point d'ébullition. Ce travail a été fait par M. Cahours pour plusieurs substances. D*autre part, la méthode de Regnault permet d'obtenir la densité d'une même vapeur, non seulement pour des températures différentes, mais aussi pour des pressions diverses . Ce travail a été fait par Regnault pour la vapeur d'eau. De leur côté MM. Fairbaira et Tate ont mesuré la densité de la vapeur d'eau saturante aux diverses températures, et M. Herwig a repris cette élude, ainsi que celle de la mesure directe de la compressibilité et de la dilatabilité de la vapeur d'eau, près et loin du point d'ébullitioo, par une méthode qui ne peut trouver place dans le cadre restreint de cet ouvrage
De l'ensemble de ces recherches il résulte que la densité d'une vapeur par rapport à l'air devient un nombre à peu près constant à une température éloignée du point d*ébullition, variant à peine avec la températiu'e et avec la pression ; mais, que plus on se rapproche des conditions de la liquéfaction, plus c«tte densité croit avec l'abaissement de température et l'augmentation de force élastique ; ceci est conforme à ce que nous savions déjà pour
l'acide carbonique et autres gaz facilement liquéfiables, d'après les recherches de Regnault.
En jetant les yeux sur les tableaux qui suivent, le lecteur pourra se convaincre de l'exactitude de ces conclusions.
Densités de vapeur sous la pression atmosphérique
mesurées par M. Cahours.
ACIDE ACÉTIQUE (bouta l20O)
ACIDE BUTYRIQUE
Température
Densité
Température
Densité
ZZÔ
ino
ICO
Densités de la vapeur d'eau sous la pression atmosphérique
par M. Cahours.
Température
Densité
Densités de la vapear d'acide formique mesurées
par M. Binean (>).
k LA TEMPKRATCRE
de 15»
A LA TEHPÉRATCRE
de 20»
A LA TKMPÉRATCRS de 25*
A LA TEBPCftATtlI
de yj»
ea eeat.
00 WffCBTi
Pression
en cent.
é» mercure
Densité
Pression
en cent.
de mercure
Deasité
Pression
en cent.
de mercure
iM
Hj»
iSl
Ftrtt élaïU^ie ■ai. à,05'
F«rc« rUfti^tt ■ai. 5,U0
Densités de la Tapeur d*ean mesurées par Regnanlt
TeMpéff«tar«
Pression
en ceot.
de nercore
Eapport .
de Ufbrœ
élastiqae
de U rapemr
à U force
êUsliqoe
^asite
acCiiâ
3TaC»
d.4ld
4ftUJS
3LSIS
I>e$ cooolusioas précédentes résultent qodques conséquence»
far u ^roctàé qoe ■«•»
aT«e cehû de R«fM«i^
importantes au point de vue de la dilatabilité et de la compressibilité des vapeurs.
Reportons-nous à la relation
établie g 1 ; pour une autre température t elle devient
en divisant membre à membre (1) et (2), il vient, si Ton néglige les termes du second ordre dans la division de l-f-ai par i -j- or^' et de l+Y^ par 1 + ï'^' •
d, i + ïi-ï'i^
Puisque loin du point de liquéfaction d == d ,, cela nous
apprend que la dilatation du gaz yt — yf ©ï^tre deux températures t el t y égale celle de Tair a(/ — ('). Ainsi à haute température toute vapeur prend un coefficient de dilatation constant et égal à celui de tair.
Au contraire, quand les deux températures i eit {i étant plus grand que t') se rapprochent du point de liquéfaction pour la pression que supporte la vapeur, on trouve d < d ,et par consé-
quent yt — y'^ >• a(i — i') : la dilatation de la vapeur est plus forte que celle de Pair, Le tableau suivant dans lequel les coefB-
yt — yt' cients de dilatation moyen -i- — ont été déduits des recherches
de M. Cahours sur la densité de la vapeur d*eau (voir le tableau donné plus haut) montre dans quelle proportion considérable peuvent varier ces coelïîcients.
Coefficient de dilatation moyen de la vapenr d'eau sous la pression atmosphérique.
de lOT à UO» 0.0063
de 110- à 120*. . . , 0.0061
de 120» à 130- 0,0048
de 130- à 150- 0.00376
de 150» à 200- 0,003685
de 200- à 250- 0,0a3C97
Coefficient de dilatation de l'air. 0,003670
D'autre part, prenons la formule établie g 1.
Loin du point de liquéfaction la densité de la vapeur ne vi plus avec la pression (d =r d') ; par conséquent g ^=a: /« w peur obéit aussi bien que F air à la loi de Mariolle,
Mais près du point de liquéfaction la densité augmente avec pression (d' >• d) ; par conséquent, on a j > a : /a vapeur comprime plus que l'air pour un même accroissement de pre» — sion.
Rappelons que les corps que nous désignons plus parliculièrfr — ment sous le nom de gaz^ parce qu'ils ne peuvent se liquéfierqw par des froids intenses ou par de très fortes pressions, prcsenleal. d'après les expériences directes de Regnault sur leur dilaUlio* et leur compressibilité, des propriétés tout semblables à celk* que nous venons d'établir pour les vapeurs.
En résumé, les gaz ou les vn peurs (car on voit qu'on ne sto* rait établir une distinction réellement scientifique entre cesd^ états) obéissent sensil)lemenl à la loi de Mariolte et présfDlco* tous un même coefficient de dilatation pour des températures éloignées de leur point de liquéfaction, et, en particulier, qui«l ils ont dépassé leur point crilique. Plus, au contraire, ils sertpprochent des conditions nécessaires à leur condensation, \^^ leur compressibilité augmente, plus leur coeflicient de dilalilio' est élevé.
8. DtTERMINATION DES TEMPÉRATURES ÉLEVÉES. — En répétant les expériences faites pour déterminer la densité d'une vapeur par la méthode de M. Dumas ou de MM. Deville et Troost, on peut obteair la température t du milieu où se trouve plongé le ballon au moment où Ton ferme son orifice, pourvu qu'on ait introduit soit de Tair, soit un gaz ou vapeur de densité d connue.
La formule (1) du § 6
76 (1 + at)
De contenant d'autre inconnu que t en fournit la valeur.
Mm. Deville et Troost ont employé celle méthode pour déler namer les tempéralures d'ébuliition du soufre, du cadmium et du zinc. Ils mettaient soit de l'air, soit de la vapeur d'iode <Jôns le ballon, en prenant pour la densité de celle-ci le nombre S»7i6. Comme ils trouvaient, aux erreurs d'expérience près, les ffiémes nombres par les deux procédés, ils en ont conclu que la densité de la vapeur d'iode restait constamment égale à celte valeur, pour ces hautes tempéralures (*).
D M. Troost et MM. Meyer et Crafts ont reconnu depuis que la densité de 1a vapeur d'iode diminue quand la température s'élève. 11 faut donc renonoer à l'emploi de la vapeur d'iode pour déterminer les hautes températures.
