‹ Cours élémentaire de physique précédé de notions de mécanique et suivi de problèmesChapitre 106 sur 315 · CHANGEMENT D'ETAT DES COKPS · texte numérisé non relu

CHANGEMENT D'ETAT DES COKPS

qu’on peut impunément placer la main, daim le jet de vapeur, à quelques décimètres de l’or i tire.

412. Expériences de Cagniard-Latour. — Comme, dans la marmite dePapin, la densité de la vapeur qui s’accumule au-dessus de l’eau, va toujours croissant avec la température, on se demande ce qui arrivera, si après s'être prémuni contre la rupture du vase qui emprisonne la vapeur, l’opérateur continue réchauffement. Al. Cagniard-Latour a le premier résolu cette question, en chauffant fortement divers liquides contenus dans des tubes de verre fermés, à parois très-épaisses : l’eau, l’alcool, l’éther sulfurique. Avant qu’on ne fermât les tubes, l’air en avait été expulsé par l’ébullition prolongée du liquide. Il a été constaté que les liquides placés dans ces conditions pouvaient se réduire totalement en vapeur, dans un espace double ou triple de leur volume primitif. La pression de cette vapeur estimée approximativement, à l'aide d’un petit manomètre à air comprimé qui plongeait dans le liquide échauffé, était de 38 atmosphères pour l’éther r de L20 atmosphères environ pour l'alcool.

M. Drion, qui a répété les expériences de Cagniard-Latour, a reconnu que, vers 190°, l’éther ne présente plus cette surface terminale habituellement très-nette qui sépare le liquide de la vapeur placée au-dessus de lui; ii se forme, vers la région qu’occupe celte surface, comme un nuage opaque qui va en grandissant de plus en plus, et finit par envahir la capacité totale du tube en se dissolvant, d’une part dans le liquide, de l’autfe dans la vapeur. M. Drion fixe à 190°, 5 la température de la conversion totale de l’éther en vapeur, dans un espace à peu près triple de son volume primitif. Mais les valeurs de la pression et de la température n’auraient, dans le cas actuel, une véritable importance, que si l’on déterminait eu même temps avec exactitude, les volumes réels occupés successivement par le liquide et par la vapeur.

Ai 3. Caléfaction des liquide*. — Les phénomènes, dits phénomènes de caléfaction, offerts par les liquides qu’on projette sur une surface fortement chauffée, paraissent, au premier abord, contredire les lois ordinaires de la vaporisation ; mais ce n’est encore qu’une anomalie apparente. Citons les faits principaux : dans une capsule d’argent polie, à parois épaisses, fortement chauffée par une lampe à alcool à double courant, on instille une petite quantité d’eau à l’aide d’une pipette. Le liquide, au lieu de s’étendre à la surface de la capsule et de se volatiliser promptement, comme on s’y attendrait tout d’abord, se réunit en une petite masse de forme sphéroldale qui se réduit peu à peu en vapeur, sans qu’il y ait une ébullition sensible. Laisse-t-on refroidir la capsule qui-contient le sphéroïde; il arrive bientôt un moment où l’eau s’étend, tout d’un coup, à là surface du métal, et se réduit presque subitement en vapeur, avec une sorte d'explosion. Kemplace-t-on la capsule par un disque à peu prés plan

de même substance; et, ajoute-t-on du noir de ruinée pour rendre opaque le globule liquide; si l’œil est placé de telle sorte que le rayon visuel rase la surface métallique, on peut apercevoir un [joint lumineux, qui élit été invisible, si le contact du liquide avec la capsule eût été permanent. Eutin, la boule d’un thermomètre étant plongée dans le globule liquide, on constate que la température de l’eau est toujours inférieure à celle de sou ébullition sous la pression actuelle. Des résultats tout à fait semblables sont obtenus, quand on substitue, à l’eau, un liquide volulil quelconque : l’alcool, l’éther, etc.

414. Expériences de M. Boniifn). — M. Boutiguy a étudié ccs phénomènes et diversifié d’une manière très-ingénieuse les expériences qui s’y rapportent. C’est lui qui a désigné sous le nom de caléfaction l’opération que nous venons de décrire. Un lui doit la curieuse expérience de la congélation de l’eau dans un creuset de platine chauffé au rouge blanc. Il suffit de verser, dans le creuset porté à cette haute température, une petite quantité d’acide sulfureux liquide qui bouta — 11°, puis de faire arriver un peu d’eau, au contact de cet acide sulfureux, pour voir un glaçon se former au fond du creuset incandescent.

415. Le» fait» précédent» rentrent dan» le* loi» ordinaire». — Tels sont les faits les plus saillunts. Peut-on les expliquer en partant des lois déjà établies? Cela ne nous semble pas douteux. — Le liquide qui mouille un métal à la température ordinaire, ne le mouille plus, quand ce métal possède une température suffisamment élevée. Un cylindre de platine incandescent, plongé dans l'eau, établit autour de lui une dépression visible du liquide; cette dépression est tout à fait analogue à celle qu’on obtient par l'immersion d’un cylindre de verre dans le mercure, mais elle est beaucoup plus prononcée que celte dernière. La seule différence, c’est qu’entre le verre et le mercure il ne reste qu'une couche très-mince d’air, tandis qu’entre le platine incandescent et l’eau il se produit une gaine de vapeur, qui se renouvelle sans cesse et maintient par sa force expansive, un écart sensiblo entre le solide et le liquide. Il suit de là, que l’eau devra s'arrondir en sphéroïde dans une capsule de platine rouge de feu, et demeurer, comme suspendue au-dessus de la capsule, de même que le mercure se dispose en globule à la surface d’une lame de verre et en demeure séparé par une mince couche d’air. Cette suspension du liquide caléfié est donc un phénomène de capillarité compliqué d’un dégagement permanent de vapeur entre le liquide et le métal. Or, puisque Je contact n’existe pas, le liquide reçoit la chaleur uniquement par voie de rayonnement; cette chaleur est employée à volatiliser la couche superficielle qui l’absorbe la première, et il np saurait y avoir ébullition, puisque la vapeur peut librement se dégager dans l’atmosphère, aux points mêmes oit elle prend naissance. Si l’on voit quelquefois île grosses failles traverser le

chanckmcnt d'etat i>ks corps.

sphéroïde calétié , cela lient à la présence d'aspérités, à la surface de la capside. Ces portions saillantes du métal creusent la masse liquide en dessous ; et la vapeur emprisonnée dans une sorte de cavité ne jieut alors s’échapper qu’en traversant le liquide sous forme de bulles. D'ailleurs on reproduit ce phénomène, à volonté, en rendant un peu convexe le fond de la capsule.

416. La vapeur, au point où elle seforme, possède une tension qui ne peut être supérieure à celle de l’atmosphère environnante : donc la température du liquide calétié ne peut être supérieure à celle de son ébullition. L’acide sulfureux ne pouvant avoir une température supérieure à — 1 1°, doit-on s’étonner que l’eau mise en contact avec un corps dont la température est inférieure à 0°, se congèle à la façon ordinaire? Si on place un vase plein d’eau dans un four chauffé à 1000°, elle bouillira avec rapidité, mais sa température ne dépassera pas 100°: si, dans cette eau, on verse du plomb fondu, troitvera-t-on extraordinaire que ce plomb devienne solide, quand on sait que la température de solidification du métal est 320°? Pourtant, la congélation du plomb dans un four chauffé à 1000°, est un phénomène identique à la formation de la glace dans un creuset de platine incandescent.

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