LIQUÉFACTION DES VAPEURS

à mesure qu’il descend; ce qui résulte de la condensation de la vapeur, et confirme ce qu’on a vu précédemment sur le maximum de tension des vapeurs à l’état de saturation (217).

Condensation par le refroidissement. — Le refroidissement, de même que la pression, ne fait passer les vapeurs à l’état liquide qu’autant qu’elles sont à l'état de saturation. Mais une fois qu'un espace est saturé, le plus léger abaissement de température enlevant aux vapeurs le calorique qui leur donne la fluidité, l’affinité des molécules entre elles devient prépondérante, elles se rapprochent en gouttelettes extrêmement petites et flottent dans l’air, ou se déposent sur les corps environnants.

Dans les cas les plus ordinaires, les vapeurs se condensent par le refroidissement. Par exemple, celles qui s’exhalent de la bouche et des narines des animaux, saturent d’abord l’air plus froid au milieu duquel elles se dégagent, puis se condensent en prenant une apparence nuageuse. C’est par le même phénomène que deviennent visibles les vapeurs qui se dégagent de l’eau bouillante, celles qui s’élèvent au-dessus des cheminées, les brouillards qui se forment au-dessus des rivières. Toutes ces vapeurs sont plus apparentes en hiver qu’en été, parce que plus l’air est froid, plus la condensation est complète.

Pendant les temps froids, on voit, dans les appartements chauffés, les vitres se recouvrir, à l’intérieur, d’un dépôt de rosée. Or, l’air des appartements est loin, en général, d’être saturé de vapeur, mais les couches d’air en contact avec les croisées se refroidissent; et comme la quantité de vapeur nécessaire pour saturer un espace donné est d’autant moindre que cet espace est plus froid , il vient un moment où les couches ainsi en contact avec les vitres se trouvent saturées, et aussitôt les vapeurs qu’elles contiennent se déposent. Par un temps de dégel , quand l’air est plus chaud à l’extérieur qu’à l’intérieur, c’est sur la face extérieure des vifres que le dépôt se fait. C’est par la même cause qu’on voit alors les murs se recouvrir abondamment d’une couche d’humidité, ce qu’on exprime en disant qu’ils suent ; expression impropre, car celte eau ne sort pas des murs, elle vient de l’atmosphère. C’est parce que les murs sont plus froids que l’air qu’ils abaissent la température des couches en contact avec eux et en condensent les vapeurs.

CALORIQUE

Enfin, un effet semblable se produit lorsqu’en été, une bouteille qu’on sort de la cave, une carafe qu’on remplit d’eau fraîche, se recouvrent d’un dépôt de rosée. Le même phénomène n’a pas lieu l'hiver, parce que la température de l’atmosphère étant égale à celle de la bouteille et de la carafe, ou plus basse, il n’y a plus refroidissement des couches d'air en contact avec elles.

228. Calorique dégagé pendant la condensation. — 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’est-à-dire capable d’agir sur nos organes et sur le thermomètre. I’ar 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 100 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 môme 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. Distillation, alambics. — 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

DISTILLAT ION.

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 sert de couvercle et par lequel se dégagent les vapeurs au moyen d’un long col C. Enfin, l’appareil est complété par un serpentin S, consistant en un long tube d’étain ou de cuivre étamé, enroulé en hélice et placé dans une cuve remplie d’eau froide.

Cela posé, la cucurbite étant chauffée sur un fourneau, les va-

Fig. 152. — Alambic.

peurs qui se dégagent se rendent dans le col du chapiteau, puis dans le serpentin; là, elles se condensent en se transformant en liquide qu’on recueille Bans 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 do 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 Chauffe dans un alambic à une température comprise

CALOlUgliK.

entre 78 et 100 degrés, l’alcool qui bout k 78 degrés se vaporise, tandis que l’eau, qui ne bout qu’à 100 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, l’eau est conduite à la partie inférieure de la cuve, tandis que l’eau chaude, moins dense, monte à la partie supérieure d’où elle s’écoule par un second tube qui la mène dans le sol.

231. Liquéfaction de» gaz. — Les gaz, qui peuvent être comparés à de véritables vapeurs très-éloignées de l’état de saturation, sont, comme elles, susceptibles d’être liquéfiés. Du moins, ainsi qu’on l’a déjà vu ( J 00 ), 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

CIIAI. ECUS SPECIFIQUES.

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 obtonir l'acide carbonique solide, le cylindre qui sert do 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 solidifiée 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.