‹ Cours élémentaire de physique, suivi de problèmes (volume 2)Chapitre 83 sur 150 · I.IIALKI U · texte numérisé non relu

I.IIALKI U

555. Dans les déterminations dont nous venons de parler (540 et 554), tonies les corrections nécessaires à la précision des expériences étaient effectuées avec le pins grand soin ; ainsi : l" quand une portion de l’eau venait distiller à la surface du mercure et la recouvrait, M. Régnault tenait compte de l’action capillaire spéciale exercée par la petite colonne d'eau condensée ; 2° en relevant au cathétométre les distances entre un point de repère marqué sur lu baromètre ordinaire, et une série de traits équidistants tracés sur le baromètre mouillé, soit avant, soit après l'interposition de la lame de verre F i fiq. 169), il pouvait effectuer les corrections dues aux déviations des rayons lumineux, déviations qui avaient pour cause le non-parallélisme des deux faces de cette laine; 5° enfin, M. Régnault s'assurait toujours, par des expériences directes, dans les évaluations de tension faites aux températures supérieures à O" (551), que la chambre barométrique remplie par la vapeur avait bien, dans tous les points, la même température que le bain.

556. III. Tcnitlon de la vapeur aqueimr entre -+- 50" et +250°. — En 1 629, Dulong et Arago déterminèrent les forces élastiques de la vapeur d’eau, jusqu'à la température de 224", en utilisant le manomètre à air comprimé dont nous avons parlé (145) et avec lequel ils avaient déjà vérifié la loi de Mariette pour de liantes pressions; mais la sensibilité de leur appareil, qui allait en décroissant, comme nous l’avons expliqué, et la difficulté d’évaluer exactement la température de la vapeur, dans une chaudière où cette température variait sans cesse, rendaient un peu incertaines les déterminations numériques obtemies par les deux illustres physiciens.

M. Régnault a eu recours a la méthode de l’ébullition qu'avaient déjà employée, pour des températures peu élevées, Dulong et Arago. En voici le principe que nous développerons, en prenant comme exemple l'un des appareils employés par M. Régnault. Un liquide placé dans une chaudière complètement close ne peut jamais bouillir, puisque la force élastique de la vapeur qu'il dégage s’ajoute à celle de l'atmosphère déjà contenue dans la chaudière, et rend sans cesse croissante la pression exercée, sur le liquide ; par suite, ni la température du liquide ni celle de la vapeur ne sauraient demeurer stationnaires. Mais que, d'une pnrt, on mette en relation la chaudière C 1/13. 170) avec un grand réservoir R qui soit entouré d'eau froide et qui renferme une atmosphère artificielle dont on peut faire varier la pression arbitrairement; que, d'autre part, on fasse communiquer ce réservoir par l'intermédiaire d’un tube F, soit avec une machine pneumatique, soit avec une pompe

TENSION l>F. LA VAPEUR It'EAl Al \ IMVKItSKS TEMPÉRATURES. 24H

foulante, rl qu'on mesure In lorcr élastique dr l'atmosphère qu’il coiilient, à l'aide du manomètre à air libre K déjà décrit on voit que

la vapeur, formée dans la chaudière , ira sans cesse se condenser dans

Fig. 1"U.

le tube T refroidi par un courant d’eau et dans le réservoir B entouré lui-même d'eau froide pour retomber ensuite dans la chaudière. Ole ne pourra donc, dans aucun cas, faire varier la pression de l’atmosphère artificielle.

557. L'ébullition de l'eau sera ainsi maintenue aussi longtemps qu'on le voudra, et la température de la vapeur s’estimera très-exactement par l'observation de plusieurs thermomètres. Les thermomètres, au nombre île quatre dans l’appareil de M. Hegnault, ne pouvaient pas être immergés directement dans la vapeur, car leurs réservoirs eussent été plus ou moins déformés par la pression de ce fluide élastique, et dès lors les indications de température auraient été fautives. Les réservoirs de ces thermomètres pénétraient dans le mercure qui remplissait quatre tubes de fer fermés par le bas, solidement fixés au couvercle de la chaudière et plongés soit dans l’eau de la chaudière, soit dans la vapeur. — Ainsi, en premier lieu, la température de la vapeur aqueuse était parfaitement connue.

D’un autre côté, comme au moment de l'ébullition d'un liquide, la

GHALKI'H.

for co «Mnsti(|iio do In vapeur est toujours égale à celle de l'atmosphère environnante, il s'ensuit que les indications du manomètre il air libre fourniront exactement les valeurs de la tension de la vapeur aqueuse. — Les deux éléments qu’il s’agit de comparer seront ainsi obtenus, l'un et l'autre, avec toute la précision désirable.

358. Ké»uUn<» generaux. — Il n'existe pas de relation simple entre la température de la vapeur d’eau et sa tension; il a fallu construire des tables dans lesquelles se trouvent en regard les valeurs numériques correspondantes de ces deux éléments. Voici quelques-uns des nombres obtenus par M. Régnault ;

TEMPÉIUTCIE,

— 3*Jr. . .

TKN*IOS EN VILtmf.TRF'.

lit. . .

On remarquera,

à l’inspection de ce

tableau, que la force élastique de

vapeur d’eau c

rolt beaucoup plus

rapidement que la température:

à tüfl", la tension est d’une atmosphère ; à 121°, de 2 atmosphères environ; à tôt", de 5; è 144", de 4; et à 250". elle est déjà déplus de

27 atmosphères.

339. Formule» empirique». — On a cherché quelle était la formule empirique qui pouvait le mieux représenter les nombres trouvés par l'expérience. Dulong et Arago avaient déjà donné l’équation F =(4 -+-0,07l*>5/)*, dans laquelle on prend pour origine des températures, celle de 100', pour unité de température l’intervalle de 0“ à 100", et enfin pour unité de force élastique, une atmosphère (760mm). M. Régnault a représenté l’ensemble de ses observations par une formule à deux exponentielles qui avait été indiquée par M. Biol et de la forme : top F — a — — ce,T

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