PE = P
La pression F étant constante, la loi de Gay-Lussac donnera entre les volumes et la température l'équation
e E' 1 -4- ar 1 -h aV
œ»ailÉHAT[OSS CÉ>tRAr.ES 15
Éliminant la valeur de e,
F' < + at' EP l-t-aC
''— T+ïT-p-^rTSr^atioD précédeole se met sous la forme : gp EP
fni s'exprime en disant :
t Le produit du volume par la pression, divisé par le l>inûme ^dilatation, est une valeur constante. •
En supposant P' := 1 et 1' = 0, on a :
U nlenr constante est le volume de la masse gazeuse sous \i pression de 1 atmosphère et 'a 0°.
Le p)iL-noméne de la saturation de la vapeur et le rapport invariable qui existe entre la température et la pression montrent combien il esl important de ne pas laisser la vapeur se refroidir <tans une machine. Si dans la chaudière la température s'est i^levéc â 155'. la pression de la vapeur est de 5 atmosphères. Iliis si, en se rendant de la chaudière au corps de pompe, lii vapenr éprouve un refroidissement de 10 à j^" et que sa Ipiiipémture s'abaisse à 140°, )a pression fomlx; immitUalemont iô"" 1,2, e( il y a une perte de 30 p. 100 dans la valeur de t'elTurt exercé sur le piston.
L'importance d'une pareille réduction de force montre corn- Itien sont fondîmes les dispositions proposées par les conslruc- Ipurs pour conserver la température de la vapeur dans les |jarrours qu'elle effectue dans les divers organes de la machine ; niius insisterons du reste bien des fois sur cette queslion.
Lor^u'on veut 8ppli(|uer à la vapeur d'eau les lois de Mariollc t\ de Cay-Lussac, il importe de bien examiner si ces lois sont applicables dans le cas considéré, c'est-à-dire si la vapeur ne
se trouve point au moroent même où elle change de pression par suite du changement de température. MM. Morin et Trcsca distinguent à cet égard dans la marche des machines à vapeur les quatre périodes suivantes, dans chacune desquelles on ne peut se tromper sur les lois à appliquer :
l"" Période de production de la vapeur j dans laquelle on ne doit considérer que la loi du rapport des pressions aux températures, la chaudière fournissant ou reprenant la quantité d'eau nécessaire et suffisante pour que la chambre de vapeur soit saturée à la température produite;
S"" P&iode de surchauffage^ dans laquelle la vapeur, isolée de Teau, obéit aux lois de Mariottc et de Gay-Lussac, et dans laquelle la tension n'augmente que dans une faible proportion à mesure que la température augmente ;
S*" P&iode de détente^ dans laquelle la pression s'abaisse en suivant la loi de Mariette ;
4^ Péiiode de condensation y dans laquelle la vapeur retourne par refroidissement à l'état liquide.
BMMlté des s«H et deii ▼•pr«ra. —
(I étant la densité d'un corps par rapport à Teau, d' — la densité du même corps par rapport à l'air, a — la densité de l'air par rapport à l'eau, p — le poids de ce corps sous le volume de 1 mètre
cube, e — le volume de 1 kilogramme,
on aura les relations suivantes qui permettront d'obtenir Tune
de ces quantités, les autres étant données :
d'=-, p = iOOOxd'= iOOO ad'\ f=*'"'
a' ' ' p Deasité de Tair. — M. Rcgnault a trouvë que le poids de i litre d'air à la température 0* et sous la pression de 1 atmosphère, était de 1«%29318.
Le poids du mètre cube est donc de 1^,29318,
et le volume du kilogramme 0"%77329.
CO!ÏSIDÉRAT[nXS cfcïÉRAlES.
Ces bases rtanl données, on peul trouver la densité de l'air
lorsque varîenl la lempéralurc et la pression, en appliquant
l'i-qualion qui rÉsultc do la combinaison des lois de Mariotte et
Je G»y-Lussac.
•mmIw 4ie !■ imr€mr d'ean. — La recherche de la densité lie la vapeur d'eJiu à 100" est un problème très-difficile; il a été résolu par Gay-Lussar, qui a trouvé que la vapeur occupe \^%,i fois le Tolume de l'eau qui lui a donné naissance.
1 kilo^amme de vapeur occuperait donc à 100° un volume de l "•%60G4.
Le volume de \ kilog. d'air à 0" èlanl. ... 0 ,77529,
ic volume il 100' sera 0.77329 \\-{-at)= 1 ""',0617.
La densité de la vapeur par rapport à l'air à 100°, et sous I»
jircsMon de 1 atmosphère sera TTïïfiï^^ 0627.
La connaissance de la composition chimique de l'eau permet lie (érifier ce chiffre.
L'eau étant composée de i volume d'oxvgène et de 2 volumes d'hydrogène donnant par leur combinaison 2 volumes de vapeur d'eau, on peut, les poids du métré cube d'oxygène et illiydnigêne étant connus, conclure le poids du mètre cube >k Mpeur :
1 mètre cube d'oxygène pèse à 0' 1', 429802
2 mitres cubes d'hydrogène pèsent il 0°. ... 0 ,179156
Total r, 608958
La combinaison de ces trois volumes donnant 2 mètres cubes seulement, le poids de 1 mètre fube sera 0.804479
Le poids de I mètre cube d'air étant 4,295180
b densité de la vapeur par rapport à l'air sera le
rapport de ces deux nombres, soit 0,622
tandis que l'expérience avait donné 0,627
On adopte le premier de ces chiffres, confirmé d'ailleurs par de nouvelles expériences de M. Regnault.
En partant des chiffres qui précèdent, on a pu déterminer par le calcul les poids du mètre cube et les volumes du kilogramme de vapeur saturée à diverses pressions. Nous indiquons ces renseignements pour les pressions de 1 à 10 atmosphères, les plus usitées dans les machines à vapeur^
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