Calorique dégagé pendant la oondeniatîon. — On a VU

que tout liquide qui se vaporise absorbe à l'état latent une quantité de chaleur considérable; or, le calorique qui disparaît ainsi pendant la vaporisation n'est pas détruit, car, dans le changement inverse, il reparaît tout entier à l'état sensible, c'estr-à-dire capable d'agir sur nos organes et sur le thermomètre. Par exemple, on sait qu'un kilogramme d'eau à 100 degrés absorbe pour se vaporiser 540 unités de chaleur (224), c'est-à-dire la quantité de chaleur nécessaire pour échauffer 540 kilogrammes d'eau de 0 à 1 degré; réciproquement, 1 kilogramme de vapeur à 100 degrés qui se liquéfie en donnant 1 kilogramme d'eau aussi à 1 00 degrés, fait passer 540 unités de chaleur de l'état latent à l'état sensible, chaleur qu'on utilise de la manière suivante.

229. Chauffage à la vapeur. — La quantité de chaleur qui redevient libre au moment de la condensation de la vapeur d'eau , a été utilisée dans l'industrie pour le chauffage des maisons particulières, des serres, des édifices publics. On produit la vapeur dans des chaudières semblables à celles des machines à vapeur ; de là, la vapeur se rend dans des tubes de cuivre dissimulés derrière des tentures ou dans des colonnes servant en même temps à la décoration des appartements. En se condensant dans ces tubes, la vapeur leur cède une quantité de chaleur considérable qu'ils transmettent ensuite à l'air ambiant.

330. DittUlatîon, alambîct. — La distillation est une opération par laquelle on sépare un liquide volatil des substances qu'il tient en dissolution, ou bien deux liquides inégalement volatils. Cette opération consiste à vaporiser par l'action de la chaleur le liquide qu'on veut isoler, et à condenser ensuite les vapeurs en les refroidissant.

Les appareils qui servent à la distillation se nomment alambics. Ils se composent d'un vase A (fig. 152), en cuivre rouge étamé

DISTILLATION. i73

à l'intérieur; c'est dans ce vase, qu'on appelle cucurbite, qu'est le liquide à distiller. Au-dessus est le chapiteau B, qui lui serl de couvercle et par lequel se dégagent \es vapeurs au moyen d'un long col C. EnBn, l'appareil est complété par un serpentin S, consistant en un long tube d'é^in ou de cuivre élamé, enroulé en hélice et placé dans une cuve remplie d'eau froide. Cela posé, la cucurbite étant chaulTée sur un fourneau, les va-

Fig. Kt. — Alambk.

peurs qui se dégagent se rendent dans le col du chapiteau, puis dans le serpentin; lit, elles se condensent en se transforniant en liquide qu'on recueille dans un vase D. Ce liquide ainsi obtenu est le même que celui qui est dans la cucurbite, mais privé de toutes les matières qu'il tenait en dissolution. Par exemple, si on distille de l'eau de rivière ou de puits, cette eau qui contient toujours plusieurs matières salines qu'elle dissout dans le sol , s'en sépare par la distillation, et on obtient de l'eau parfaitement pure.

C'est par la distillation qu'on fabrique les eaux-de-vie. Le vin étant un composé d'eau , d'alcool, et de matière colorante, lorsqu'on le chautTe dans un alambic h une température comprise

274 CALOKlQtE.

entre 78 et 100 degrés, l'alcool qui bout à 78 degrés se vaporise, tandis que Teau, qui ne bout qu'à iOO degrés, reste, ou du moins ne se vaporise qu'en petite quantité. En recueillant le liquide résultant de la condensation des vapeurs, on a l'eau -de -vie ordinaire, qui n'est autre chose qu*un mélange d'alcool et d'eau.

Pendant la condensation des vapeurs dans le serpentin, une grande quantité de chaleur repassant de l'état latent à l'état sensible, l'eau de la cuve tend à s'échauffer promptement, ce qui finirait par rendre la condensation nulle. Pour obvier à cet inconvénient, un réservoir d'eau froide est élevé au-dessus de la cuve, comme on le voit dans la figure. De ce réservoir, Teau est conduite à la partie inférieure de la cuve , tandis que Teau chaude, moins dense, monte à la partie supérieure d'où elle s'écoule par un second tube qui la mène dans le sol.

231 . Lîquéfaotîon des gaz. — Les gaz , qui peuvent être comparés à de véritables vapeurs très-élo ignées de l'état de saturation, sont, comme elles, susceptibles d'être liquéfiés. Du moins, ainsi qu'on l'a déjà vu (400 ), la plupart l'ont été, et il est bien probable que ceux qu'on n'a pu liquéfier, le seraient si l'on parvenait à les soumettre à une pression et à un refroidissement assez considérables.

L'expérience la plus remarquable sur la liquéfaction des gaz, est celle qui a été faite par Thilorier pour liquéfier et solidifier le gaz acide carbonique; expérience d'autant plus remarquable que c'est le gaz qui, en vertu de sa force expansive, se comprime luimême à mesure qu'il se produit. L'appareil dans lequel on prépare l'acide carbonique se compose de deux cylindres de fonte, de 5 à 6 litres de capacité, et à parois très-épaisses. Ces deux cylindres, fermant hermétiquement, communiquent entre eux par un tube de plomb. Dans un des cylindres, qui est le générateur, sont les substances propres à donner naissance à un dégagement d'acide carbonique, ordinairement du bicarbonate de soude et de l'acide sulfurique. Dans le second cylindre, qui est le récipient, il n'y a rien; c'est là que se rend le gaz, et qu'il se comprime lui-même jusqu'à se liquéfier. On a ainsi préparé jusqu'à deux litres d'acide carbonique liquide.

A la température de 15 degrés, la tension du gaz comprimé

CIlAmUKS SPECIFIQUES. 275

dans les cylindres est de 50 atmosphères, pression énorme qui peut faire éclater l'appareil, s'il n'est très -solidement construit: c'est ce qui est arrivé, il y a quelques années, à l'École de pharmacie de Paris, où le préparateur a été tué.

Pour obtenir l'acide carbonique solide, le cylindre qui sert de récipient est muni d'un robinet auquel est adapté un tube qui plonge dans l'acide liquide. En ouvrant ce robinet, l'acide carbonique liquide, refoulé par la pression, jaillit avec force; mais passant alors de la pression de 50 atmosphères à celle d'une seule, une grande partie du liquide se vaporise, et le calorique latent absorbé par ce changement d'état est si considérable, qu'une portion de l'acide liquide est solidiâée par le refroidissement, et emportée par le jet de gaz en flocons blancs, cristallisés en forme filamenteuse comme l'amiante.

L'acide carbonique solide ne se vaporise que lentement. On a reconnu , à l'aide du thermomètre à alcool, que sa température est d'environ 80 degrés au-dessous de zéro. Placé sur la main, il ne produit pas une sensation de froid très-intense: cela provient de ce qu'il n'y a pas un contact parfait; mais si on le mélange avec de l'éther, le froid est tellement intense qu'un flocon d'acide carbonique solide posé sur les chairs y produit la sensation d'une vive brûlure et y fait naître des ampoules comme le ferait le contact d'un corps incandescent.

CHALEUKS SPECIFIQUES.

232. Chaleurs spécifiques des solides et des liquides. — Après

avoir fait connaître l'action de la chaleur sur. les corps pour les dilater, les liquéfier et les vaporiser, il reste à les comparer entre eux relativement aux quantités de chaleur qu'ils absorbent pour s'échauffer d'un même nombre de degrés. En effet , l'expérience a appris qu'il faut aux diverses substances des quantités de chaleur très-différentes pour élever leur température d'un nombre de degrés égal. Par exemple, sous le même poids et pour une même élévation de température, l'eau absorbe dix fois plus de chaleur que le fer et trente-trois fois plus que le mercure. Cela posé, ne pouvant déterminer la quantité absolue de chaleur

que prennent les corps pour s'échauffer, on appelle chaleur spécifique ou capacité calorifique d'une substance, la quantité de chaleur qu'elle absorbe pour s'échauffer de 0 à i", comparativement à celle qu'absorberait, dans le même cas, un poids égal d'eau; ce qui revient à dire que prenant pour unité la chaleur nécessaire pour échauffer d'un degré un certain poids d'eau, un kilogramme , par exemple, on a cherché si le même poids des autres substances exigeait deux, trois fois plus ou moins de chaleur que l'eau pour s'échauffer aussi d'un degré.

Plusieurs méthodes ont été employées pour trouver les chaleurs spécifiques des solides et des liquides; les deux principales sont celle de la fusion de la glace et celle des mélanges.

La méthode de la fusion de la glace consiste à porter le corps dont on cherche le calorique spécifique à une température connue, à 100 degrés, par exemple, puis à le projeter rapidement dans de la glace. Une certaine portion de celle-ci étant fondue, par un calcul simple on déduit la chaleur spécifique cherchée du poids de la glace fondue, de celui du corps et de sa température au moment où il a été projeté dans la glace. Pour faciliter cette méthode, Lavoisier et Laplace , à la fin du siècle dernier, inventèrent un appareil connu sous le nom de calorimètre de glace.

Dans la méthode des mélanges, on chauffe encore à une température connue la substance dont on veut avoir le calorique spécifique, puis on la projette dans de l'eau froide. Celle-ci s'échauffe en prenant de la, chaleur à la substance, tandis que cette dernière se refroidit, et cela, jusqu'à ce qu'elles aient atteint toutes les deux la même température. C'est alors que de cette température commune, des poids respectifs de l'eau et de la substance, et enfin de leurs températures au moment où on les a mélangées, on déduit par le calcul la chaleur spécifique demandée.

Cltaleurs spécifiques de diverses substances, celle de Veau étant prise

pour unité.

Eau 1,000

Verre. 0,198

Fer 0,114

Zinc 0,096

Cuivre 0,095

Argent 0,057

Mercure 0,033

Platine 0,032

HYGROMËTBIE. 277

D'après ces nombres, on voit que de tous les corps c'est Teau qui a la plus grande chaleur spécifique et qui, par suite, demande le plus de chaleur pour s'échauffer d'une quantité déterminée. Par exemple, si l'on plaçait dans un four à iOO degrés^ un kilogramme d'eau et un kilogramme de fer, tous les deux à 45 degrés, les deux substances finiraient bien par atteindre la température du four, mais le fer exigeant environ onze fois moins de chaleur que l'eau, l'atteindrait plus tôt. Toutefois, le pouvoir absorbant des deux substances aurait aussi une grande influence sur le temps nécessaire à leur échauffement.

Nous ne parlerons point des chaleurs spécifiques des gaz; bornons-nous à dire qu'elles ont été déterminées par rapport à celle de l'air prise pour unité.