CHAPITRE IV

De V Ébullition et de V Évaporation.

255. La transformation des liquides en fluide élastique s’appelle en général vaporisation. Les liquides se vaporisent par ébullition , c’est-à-dire quand les vapeurs se forment au sein de la masse ; et par évaporation , c’est-à-dire quand elles se forment à la surface.

2 56 . Lorsqu’on observe l’ébullition d’un liquide, on ne voit en général qu’un mouvement plus ou moins rapide qui mêle toutes les parties de la masse , et qui les agite dans tous les sens; mais quand on excite l’ébullition dans un vase de verre, on aperçoit la cause toujours changeante qui produit les mouvemens. On reconnaît que des bulles de vapeur se forment sur les parois échauffées du vase, qu’elles s’élèvent en vertu de leur légèreté , et qu’elles viennent éclater à la surface; elles sont d’abord petites au moment où elles se forment , mais elles prennent du volume à mesure qu’elles s’élèvent, et celles qui partent des points du vase les plus chauds sont celles qui se succèdent avec le plus de rapidité. Pour que ces bulles puissent se former et s’élever au milieu de la masse liquide qui les presse de toutes parts , il faut évidemment que la vapeur dont elles se composent ait une tension égale à la pression environnante ; et c’est là ce qui détermine les points d’ébullition des différons liquides et aussi les points d’ébullition du même liquide soumis à des pressions différentes. Ainsi la première condition de l’ébullition est que la lem-

IIe PART., CIIAP. IV. — VAPEURS. 353

pératurc soit assez haute pour que la force élastique de la vapeur puisse vaincre toutes les pressions qui se font sentir dans la masse liquide. La seconde condition , comme nous l'avons déjà vu ( 1 45) , est que la vapeur trouve à absorber le calorique latent , qui est nécessaire à sa formation.

De la première condition il résulte que tout ce qui fait varier la pression du liquide ou la tension de la vapeur , fait changer aussi le point d’ébullition ; et il résulte de la seconde que la rapidité de l’ébullition dépend seulement de la quantité de chaleur qui est fournie aux parois extérieures du vase dans un temps donné , et qui peut passer de là aux parois intérieures , et ensuite à la portion du liquide qui se vaporise. Ces deux conséquences exigent quelques dévcloppemens.

Du point d'ébullition. — Les causes qui peuvent faire varier le point d’ébullition d’un même liquide sont : i° la pression qui s’exerce à sa surface; 2° sa cohésion; 5° la nature du vase qui le contient; 4° la profondeur de sa masse; 5° les substances qu’il peut tenir en dissolution.

Au niveau de la mer, sous la pression ordinaire de 760™*" , l’eau bout à ioou; au sommet du Mont-Blanc, dont la hauteur est de 4775 mètres , et où la pression atmosphérique est d’environ 41 7 mm > l’eau doit entrer en ébullition h la température pour laquelle la tension est 4i7mm, c’est-ù-dirc è 84° environ. Si l’on pouvait s’élever plus haut , la pression devenant moindre , l’ébullition se ferait il une température encore plus basse. En général , connaissant le tableau de la tension de la vapeur d’un liquide, son point d’ébullition sous une pression donnée sera facile à trouver , puisqu’il sera toujours le degré de chaleur qui donne à la vapeur une tension maximum capable de vaincre celte pression. Réciproquement on pourra faire bouillir un liquide h une température donnée ,

puisqu’il suffira toujours de diminuer la pression au point quelle soit moindre que la tension du liquide pour cette température.

Par exemple, sous une pression de3onim, l’eau doit bouillir à 5o° , puisque h cette température la tension de l’eau est un peu plus grande que oo™"1 ; sous une pression de 10'™ l’eau doit bouillir à 11 et sous une pression de 5'"m l’eau doit bouillir h o. Ces conséquences se vérifient facilement de la manière suivante: on met de l’eau h 5o°, dans un vase en verre sous le récipient de la machine pneumatique , et après quelques coups de piston , quand l’éprouvette ne marque plus que 5omm de tension , l’ébullition commence avec une grande force, comme si l’eau était sur un feu très-vif, et soumise h la pression de l’air. Celte ébullition cesse bientôt, parce que la vapeur remplit le récipient et presse la surface liquide , mais par de nouveaux coups de piston , on enlève la vapeur comprimante , et on fait recommencer l’ébullition. Avec nos machines ordinaires il serait impossible de faire bouillir de l’eau à o, puisqu’il serait impossible de maintenir le vide à 5mm, à cause de la vapeur qui s’exhale sans cesse de la surface du liquide.

L’appareil qui est représenté Fig. 21 5 montre ces phénomènes d’une manière encore plus frappante. C’est un ballon à long col B , fermé par un bouchon b. Ce ballon est h moitié plein d’eau ; on le met en pleine ébullition; et quand tout l’air est chassé on met le bouchon b ; ensuite on le retourne dans la position que représente la figure. Lorsqu’il est à la température ambiante , on n’observe pas la moindre trace d’ébullition , et cela est tout simple; mais si l’on verse h la partie supérieure, de l’eau plus refroidie , alors l’ébullition se manifeste h l’instant avec beaucoup de force. L’eau froide fait bouillir l’eau du ballon , parce qu’elle condense la vapeur et diminue la pression qui s’exercait sur le liquide. On peut même se donner ainsi le spectacle d’une ébullition sans feu qui dure des heures entières;