CHAP. II. — REMARQUES

grandes pour le soufre : en cristaux naturels , sa capacité est 0,1776; fondu depuis deux mois, elle est 0,1803, et fondu récemment, elle est 0,1S44; et elles deviennent bien plus saillantes encore pour le carbone , puisque la capacité du diamant est 0,1469, celle du graphite naturel 0,219, et cellfe du charbon de bois 0,24 1 5 (tableau VIII).

Ainsi, en faisant pour les divers corps sinjples , le produit de la capacité par le poids de Tatome, on doittrouver des nombres dont les rapports changent aussi avec la température et Tétat d'agrégation ; c'est-à-dire que la loi des capacités ne peut, en définitive, donner pour le poids de l'atome qu'une approximation dont il reste à apprécier la valeur.

Si nous passons maintenant des corps simples aux corps composés, ce qui est possible aujourd'hui , grâce au beau travail de M. Regnault sur ce sujet important , nous arriverons à cçtte loi jéûérale, telle qu'elle a été énoncée par M. Regnault, comme conséquence do tableau VII :

Dans tous les corps composés ^ dé même composition atomi^ fne et de constitution ckimiqtté semblable^ les chaleurs spécifiques 'ont en raison inverse des poids atomiques.

Sur quoi il y a deux remarques à faire qui sont d'un <Tand ntérêt pour la science :

La première, c'est que cette loi générale ne peut être non >lus qu'une approximation par les raisons que nous avons- indlpées pour les corps simples et qui prennent ici bien plus de OTce encore, parce qu'il y a des coips composés qui éprouvent m très-rapide accroissement de capacité, à mesure que fa femérature s-'élève ; sans doute à cause de leur grande dilatabilité tableau IX), et ausM parce qu'il y a bon nombre de corps omposés dont l'agrégation moléculaire peut, comme celle du liarbon, passer par les états les plus différents (alumine, carboate de chaux, etc.).

La seconde , c'est que le produit de la capacité par le poids tomique change lorsqu'on passe d'une composition atomique une autre, ou d'une constitution cliimique à une autre, sans ne l'on puisse jusqu'à présent se rendre compte des causes de î changement. Ainsi ce produit change considérablement en assaut des oxydes RO aux oxydes RO*, RO*, R'O*, etc.; il en it de même pour les autres composa binaires : s'il est à peu

près constant pour 1<^ sulfures, chlorures, bromures, ioduresei fluorures d'une même formule ^il change en passant d*une formule à l'autre. Ces observations s'appliquent aussi aux sels de diverses compositions. Toutefois, l'ensemble de ces résultats a porté M. Regnault à regarder la potasse et la soude comme ayant une composition atomique semblable à celle des oxy(l6^ de cuivre et d^arjgent : et cette analogie se soutient complétemeot dans les différents composés de potassium et de sodium.

• 5 2- Chaleur laienie^ chàleiir des combinaisons^ ei mélanges

réfrigérants.

2^1, CAtoriqve de flaldUé. — Nous avons déjà indiqué (IS5, t. I), les observations par lesquelles on reconnaît Fabsorptiondu calorique latent ou du calorique de fluidité pendant la liqué£iction des corps. Il est visible maintenant que ces quantités in chaleur peuvent être déterminées par les moyens qui vienaeut de nous servir à comparer les chaleurs spécifiques des corps; et. entre ces moyens , celui de la méthode des mélanges mérite àe beaucoup la préférence.

La détermination des chaleurs latentes a un haut degré d'intérêt : <elle nous fera sans doute connaître des rapports remarquables entre la composition moléculaire des corps et le nombre des unités de clialeur qu'ils dissimulent dans leur masse par Tarte seul de la fusion. Cependant ces i^ecfaerches ont été jusqu'à prrsent fort négligées : on s'est en général contenté d'approxinutions qui ne peuvent plus être admises aujourd'hui. LÀ sdenoe attend donc à cet égard des données numériques précises qui \m manquent complètement. On peut espérer tout^ois que cnxK lacune si regrettable ne tardera pas à disparaître : deux jeui«:^ professeurs très-distingués, MM. de La Provostaye et Desains, iric«nent de publier sur la chaleur de fusion de la glace un exœUeui travail qui fait bien voir tout ce que Ton peut attendre dc^ bonnes méthodes d'observation. Leurs expériences donnent pour ce nombre fondamental 79,25 au lieu de 75, qui était adoptii depuis un demi*siècle , d'après les expériences -calorimétri«|ur*i de Lavoisier et de Laplace. Nous allons indiquer le proceoc qu'ils ont suivi.

Soient m le poids de Teau, m' celui de la glaœ, / la teïnpénturô

CHAP. n. — CALORIQUE DE FLUIDITÉ. 597

îahiale, oa œlle qui a lieu au moment du mélange, i la température finale ou celle qui a lieu qiiând le mélange est accompli, :r la chaleur de fusion de la glace. L'eau perd en quantité de dnknr iw(/ — 1!\ la glace gagne iii'(xH-/'); on a donc

m{t—i) = nfl{x-\'f) et x = ^,(t — i) + i.

Tout se réduit à déterminer exactement les poids m et /»', et à obtenir les températures t et t! telles qu'elles devraient être, c'est-à-dire, corrigées avec soin des influences du réchauffement et du refroidissement extérieur. On voit en effet qu'une erreur d'une unité commise sur t — f', devient une erreur de plusieurs unités sur la chaleur latente^ parce que m doit toujours être pris beaucoup plus grand que m' ; une erreur sur f quand t — f' serait cependant exact, ne donnerait sur x qu'une erreur égale.

DéiermlAati«M des p«lds. — L'eau, le vase et le thermomètre sont pesés ensemble avant le mélange, et ensuite pesés de même >prè$ le mélange. La diffërence des deux pesées ne donne pas le poids de la glace, car, pendant les cinq ou six minutes que dure l'expérience, il y a une évaporation naturelle, et même une craporation particulière, due au mode d'agitation du mélange. Cette cause de perte est déterminée par des expériences préalables; aloi-s, en notant le temps qui s'écoule entre la première pesée et l'instant du mélange, on connaît la première correction qui se rapporte à l'eau, et, en notant de même le temps qui s écoule depuis l'instant du mélange jusqu'à la seconde pesée, on connaît la seconde correction qui se rapporte a la gkce ; m' est antti exactement connu. Pour avoir m, il faut, de la première pesée, ôter d'abord le poids de l'eau évaporée jusqu'à l'instant dnmâange, il en faut retrancher ensuite le poids du vase et celui du thermomètre qui sont connus, et enfin ajouter le poids <lu Tase trabsformé en eau, et, également transformé en eau, le poids de la partie du thermomètre qui participe aux variations ^ la température .

^teimlBatl^n des températvrea. — Le déplacement du zéro » ici une influence dii-ecte , à cause du terme t! qui entre dans I» valeur de x; il faut donc, avant tout, vérifier souvent le zéro du thermomètre dont on fait usage. La température initiale obserrée n'aurait pas d'autre correction à subir que celle qui ré-

508 LIVRE Vil. — DE LA CHALEUR.

suite de cette Yerification, s'il n'y en avait pas une aiuâ qui résulte de ce que la tige n'est pas entièrement plongée. Pour k température finale, la correction est plus complexe et exige d'autres soins : au lieu de s'en tenir à la méthode des oompensaûons de Rumford, MM. de La Provostaje et Desains ont adopté la méthode des vitesses dont j'ai (ait usage autrefois {Comptes rendus y t. III, p. 785), et qui est indiquée plus haut (p. 565;. Soit 0 la température finale observée : on la corrige d^abord de Terreur du zéro et de la tige, que nous représenterons par + 1', et ensuite de l'influence 0' du refroidissement extérieur, en sorte que la température if qu'il faut mettre dans la fonnule est donnée par

On arrive à observer 0 avec exactitude, en partant d^une température initiale telle, qu'après le mélange la température tombe à 1 * ou 2* au-dessous de la température ambiante , parce qu'il j a alors un minimum qui dure plusieurs secondes , le refroidissement produit par la fusion des dernières parcelles de glace faisant alors équilibre au réchauffement extérieur. Maintenant, pour arriver à la valeur de la correction 6', à partir de l'instant où l'on a jeté la glace dans le vase du mélange, on observe, de degré en degré, les températures décroissantes et les temps correspondants ; et au moyen des formules

t=cb^* et (/=(Mlogft)f,

on calcule les excès qui ont eu lieu de 10' en 10*, par exemple^ depuis la température initiale jusqu'à la température finale, et

les vitesses correspondantes. Soient ^, v\ ç' ces vitesses, ^

l'intervalle constant que nous avons ici supposé de 10', il eâ clair que pendant le premier intervalle le vase a perdu, par l^i»fluence extérieure, une température %fd^ puis une température «^ d dans le deuxième, v'd dans le troisième...., et en somme pendant la durée de l'expérience il a perdu rf (^ + i/' H- i/^....)= -+- •' ; 6' est positif, parce que, dans cette manière de procéder, il n'y a que les dernières vitesses qui soient négatives, et eDe» sont petites. Cette perte de température du vase par l'inAiestx* extérieure doit être retranchée de la température finale observée 0, pour avoir le véritable abaissement de température dû à

la fusion de la glace et au TëchaufFement de Teau provenaut de cette (uskiii.

Dans ces recherches, MM. de La Provostaye et Desaios te sont montrés habiles observateurs, leurs nombreux résultats offrent une concordance remarquable , et le nombre

auqnel ils arrirent, doit désormais être adopté pour le calorique de fîision de la glace.

2S2. rorfliMles de ■• Wewmom p«m> expHfliep les «kAlemift tete^tes ée9 ««rps ••Udles. — M. Person a été conduit par di- Terses considérations théoriques, à admettre que la chaleur de fusion dépend à la fob de la ténacité des corps solides et de la différence des chaleurs spécifiques du même corps à Tétat solide et à rétat liquide. La série des expériences qu'iL a exécutées dans cette vue , avec une rare habileté , forme un ensemble remarquable, qui mérite à nn haut degré Tattention des physiciens. Je vais essayer d'indiquer en peu de' mots les résultats auxquels il est parvenu. Les deux tableaux suivants conùennent les points de fusion , les chaleurs spécifiques et les chaleurs latentes des substances non métalliques et des substances métalliques qui ont été le principal objet de -ses recherches {Ann. de Chim. et de Phys., t. XXI, XXIV, XXVU).

SUBSTANCES irON METALLIQUCS.

Points de fusion ^ cftaleut^s spécifiques ^ chaleurs latentes.

iro3is

des scJirrAifcu.

Eaa

Pbo^phore.

IJTofH^ de soude. . . .

Azotate de potasse . .

Chlorar» de caldam.

^bospluite de sonde.

ponrxs

de FUiioir.

CHALEUR

LATSMTI

liqatde

solide.

0,5040 0,1788 0,8026 0,2782 0,238fl 0,3450 0,4077

tronree.

calculée.

SUBSTANCES MhriLLIQUKS.

Points de fusion^ chaleurs spécifiques, cftaleurs latentes.

NOMS des

tUBSTAKCES.

Étain

Bbinutli

Plomb

Zinc

Cadmium . . . .

Argent

POnSTS DEf FUSrON ftU& LE T^£Eii<ntJmui

a mercure.

a air.

CHALEUR

SraCmQUB A L KTAT

Hqoide.

solide.

CmiLEUR

latente.

Limm

pour VfU\\ liquide.

250 et 3»)

280 et 380 • 360 ft 460

Pour les substances non métalliques, M. Person exprime la chaleur latente X par la formule

'/, chaleiu* spécifique à Tétat liquide ;

Sy chaleur spécifique à Tétat solide ;

ty température du point de fusion ;

6, constante qui reste la même pour tous les corps et dont la valeur a été trouvée égale à 160.-

Les chaleurs latentes calculées, contenues dans* la dernière colonne du tableau , sont celles qui résultent de cette formule, loisqu'on y introduit pour 6 la valeur 160 et pour /, /, /i les nombres donnés directement par l'expérience. On voit qu'il J a mfe coïncidence remaixpiable entre ces résultats et ceux de la colonne précédente qui contient les déterminations expérimentales.

M. Person a constaté de plus que la chaleur latente d'un corps cliange avec le point de congélation : soit, en effet, 1 ldl(^mme d*eau à 0^ s'il se gèle à 0 pour descendre ensuite à 10* au-dessous de 0, il perd une quantité de chaleur X + IOj; s'il se refroidit d* abord à 10* au-dessous de 0 pour se congeler ensuite, il perd lOe^-X' en appelant c la capacité de l'eau liquide au-dessous àe zéro, et X' sa clialeur latente à — 10* ; et il faut que Ton ait X + 10* = V-M0c, ou X— X'= 10(c— *); pour que X' latfgal à X il fendrait que l'c^n eût e = *. Or, en faisant refroidir d« l'eau entre quelques degrés au-dessus de zéro et plusieurs degrés

CHAP. IL — FORMULES K M. FEftSO!!. «H

au-dessous, M. Person a reconna que la loi de refroidîssraieiit se continue ^ree regnlarite, ce «pii proure que la Gapadtê ne diaoge pas tant que Teau reste liquidîe; ainsi,

e=l, et 91 — V=10(/— *; = 5.

A 10' au-4es5ou5 de 0, la dialeur latente de Teau est donc diminuée de 5 unités.

Le Uibleau des substances métalliques fait tout de suite que la fomiiile précédente cesse d'être applicable ; pour tous les métaux elle donnerait des chaleurs latentes trop iaibles. Alors M. Person a cherché à établir quelque dépendance entre la chaleur latente et les coelEcients d^élasticité^ et, en défiuiliTe, il propose la formule

clans laquelle les quantités X, i, p^ sont la chaleur latente , le coefficient d'élasticité et le poids spécifique d'un premier métal , ^ ' 'S p\ les quantités homologues pour un second métal ; ainsi dans cette dasse de corps toutes les chaleurs latentes se déduiraient de Tune d'entre elles. Pour le zinc, par exemple, on a ^ = 28,13 ; c' = 0640; /i' = 7 ; ce qui donnerait pour un autre loétal quelconque

^ rapprochements méritent une sérieuse attention. Il faut remanpier cependant que leur valeur théorique est peut-eti^ un peu diminuée par cet|e circonstance qu'il y aurait en quelque sorte trois espèces de fusion, et trois modes différents pour étal)lir la dépendance de la chaleur latente avec les autres propriété des corps. Le premier mode correspond au premier des tableaux précédents, Texpression de la chaleur latente y est ab- ^lue et ne dépend que des chaleurs spécifiques à l'état liquide Pt à l'état solide. Le deuxième mode correspond au second ml)leau, Texpression de la chaleur latente n*est plus absolue y elle ^ relathre ; il faut une des chaleurs latentes pour obtenir les entres ; il y a aussi quelque chose d'arbitraire dans le rôle que (^ient y prendre le poids spécifique ; enfin les coefficients d'élasticité éprouvent avec la température des changements si consi-

dérables qu'il parait difficile que les chaleurs latentes éprouvent des changements analogues, puisque la (îision les modifie si peu. Le troisième mode correspondrait aux corps, qui ont la propriété de se ramollir avant la fusion , comme la cire , le spennacéti, et la plupart des corps gras , dont la chaleur spécifique et la chaleur latente sont très-variables et semblent échapper à toutes les lois, comme M. Person Ta démontré lui-même.

Il y a d'ailleurs , pour certains corps , beaucoup d'incertitude sur les chaleurs spécifiques qu'il convient de choisir lorsqu'on veut employer la première formule ;' les observations que M. Person a faites à ce sujet sont confirmées par les résultats récents de M. Regnault. [Jnn. de Chim. et de Phjrs. , t. XXVI, ann. 1849).

Chai. spédSq.

Phosphore, entre — 78* cl +10^ \ 0,1740

Id. entre+iO et + 30 0,1887

Glace» entre — 78 et 0 ..;..• 0,4740

Glace, entre— 20 et 0 (MM. Person et Desains) 0,5040

M. Regnault a soin d'indiquer que ces déterminations pour les basses températures sont obtenues par comparaison avec le plomb, en prenant pour sa chaleur spécifique 0,0314; et, comme il donne un peu plus loin 0,03065 pour la chaleur spécifique du plomb entre — 78* et 10', il en résidte que les chaleurs spécifiques du phosphore et de la glace deviendraient même 0, 1 699 et 0>4627, au lieu de 0,1740 et 0,4740.

Brome , à Pétai liquide , entre ^ 3* et 58* 0,HW

Id. , id. 41 et 48 0,1109

Id. id. — 6 el+10 , 0,1051

Id. à Peut solide, — 77,75 et— 15 0,0843

Mercure, à l'état liquide, 0 et 100 0,0333

Id. à Tétat solide, — 77,75 et— 40 0,0319

Potassium id. — 77,75 et— 10... 0,1655

M. RegnaoU a trouvé 16,18 pour la chaleur latente du brome; aussi M. Person a-t-il été conduit à le ranger parmi les sdl>stances dont la chaleur latente s'obtient par les coefficients d'^ lasticité; la différence de ses chaleurs spécifiques à l'état Uqm^ et k l'état solide est cependant proportionnellement plvs grande que pour le pho^hore; ceUe-ci est 0^17, Tautre 0,S5.

CHÂP. n. — FOfilfULES DE M. PERSON. 60S

M. Peraon a signalé deux fiûts curieux que présentent les alliages fusibles : savoir, Talliage ded'Arcet, Bi^Pb^Su', fusible à 9e*; l'alliage de Rose, Bi'PbSn* fusible à 94«; l'alliage Bi»Pb% ^BÏbhk 1S2«,4; l'alliage Bi'Sn', fusible à 135^B.

Le premier fait est celui d'un dégagement de chaleur qui se manifeste lorsque les métaux fondus qui donrent composer Talliage s<Hit mis en oontact à la même température.

Le second fait est celui d'un dégagement de chaleur qui se pfoduit dans l'alliage déjà solidifié et pendant qu'il se refroidit, lorsqu'il atteint une certaine température au-dessous de son point de solidification. Pour l'alliage de d'Arcet ce phénomène se manifeste à 57^, mais il ne commence qu'à 36* quand le Ireiroidissement a été rapide; alors la température remonte de 36* à 70*. En même temps les métaux changent d'aspect, la cassure devient terne, et la chaleur spécifique est elle-même modifiée, elle devient égale à celle du mélange des éléments. M. Person pense que les métaux se séparent ; il me paraît certain cependant que la séparation n'es^ pas complète, puisque le point de fusion de la masse n*en reste pas moins à 96*,- quand tous ces phénomènes se sont accomplis.

SSS. Calorique d'élasticité. — Nous appellerons ainsi le ca-« torique latent qu'un liquide absorbe en se vaporisant : son existence nous est démontrée par la fixité de la température pendant l'ébullition des liquides, et par le refi'oidissement produit pendant leur évaporation. Le calorique d'élasticité qui est propre à diaque vapeur se détermine, en général, par la' méthode suivante : on fait bouillir le liquide à une température connue f ; sa vapeur vient parcourir les plis du serpentin d'un calorimètre a (Pl. 38, FiG. 22), analogue à celui de MM. Delaroche et Bérard ; là, elle se condense et se rassemble dans la caisse inférieure &; le tube droit c se ferme • lorsqu'on opère sous une pression moindre que celle de l'atmosphère après avoir fait le vide dans l'appareil, et il peut rester ouvert loi-squ'on opère sous la pression atmosphérique. Le poids du liquide vaporisé s'estime par la perte que la cornue a faite, et, pour contrôle, on peut peser aussi le liquide- r raçsemblé dans la caisse b^ Pour éviter des corrections qui seraient incertaines, on met d'abord le calorimètre, par exemple, à une température de r* au-dessous de la température ambiante 6, et l'on poursuit l'expérience jusqu'à ce qu'il

G04 LIVRE VII. — DE LA CHÂLEim.

arrive à /^ au-dessus, avec rattention d^employer des temps égaux de part et d'autre de la température ambiante; alors le calorimètre gagne autant par FefFet extérieur pendant la première moitié de l'expérience, qu'il perd pendant la seconde

moitié.

Soit maintenant m la masse corrigée du calorimètre ; comme il s'élève de 2r*, il gagne de la part de la vapeur une quantité de chaleur 2rm, Soient m' le poids de la vapeur qui est armée dans le serpentin, c' la capacité du liquide qui résulte desaœndensation ; ce liquide étant, en définitive, à la température l+r, et s'étant condensé à la température /, à laquelle la vapeur entre dans le serpentin, s'est refroidi de ^— 0 — r, et a, par conséquent, donné au calorimètre une quantité de chaleur m'c'{t — ^—r]' D'ailleurs, dans l'acte de la condensation, chaque unité de la masse m' de vapeur ja abandonné une quantité inconnue x de clialetu: latente, ou en sonune m'x.

On a donc :

m'x+m'c'{t — 6 — r) = 2riw;

d'où l'on déduit la valeur de x.

Pour donner de la précision à l'expérience, il importe surtout d'agiter sans cesse le hquide du calorimètre au moyen de Tagitateur dont il est pourvu, et de prendre toutes les précautions possibles pour que la vapeur n'emporte pas des gouttelettes liquides qui n'auraient point à déposer de chaleur latente.

On a trouvé ainsi les résultats suivants :

Eau 537

Alcool 207,7

Éther sulfurique 96,8

Essence de térébenthine 76,8 ;

c'est-à-dire,- que 1 kilogramme de vapeur de ces différents liquides, en se condensant sans changer de température, est capable d'élever de 1^ un poids d'eau de 537 kilogrammes, de 207,7, etc.

Les trois derniers résultats sont dus à -M. Deqxretz; il atait obtenu 531 pour la vapeur d'eau; Rumford donnait 567; Dolong, 543. M. Regnault donne 537, MM. Favre et Silbermanu 536. On peut donc, sans craindre une trop grande erreur, adôp^r définitivement 537.

254. En parlant de la formule fondamentale que Laplace a établie sur la théorie des fluides élastiques (livre XII* de la Mécanique céleste)^ je suis pai^emi aux relations suivantes entre les diverses données qui caractérisent les vapeurs. (Voj. les Comptes rendus de V Académie des sciences^ 31 mai 1847.)

W î — î. = c,(a4-0Cr— 0-

log p — log />,

a est Tunité divisée par le coefficient de dilatation de la vapeur,

z représente — 7— , k étant le coefficient de capacité de la vapeur,

c'est-à-dire, le rapport de sa capacité à pression constante à sa capacité à volume constant ; Sj chaleur spécifique du liquide qui donne naissance à la vapeiir.

jr et f „ quantités absolues de chaleur que possède 1 kilogramme de Tapeur aux maximum de tensions p et pi et aux températures correspondantes ^ et f^ ; d Gl di représentent, dans les mêmes conditions, les densités de la vapeur, c et ct les chaleurs spécifiques à pression constante ; enfin X et X^ les chaleurs latentes.

J'ai fait voir de plus :

l^ Que si dans Téquation [5] on substitue pour p et pi deux tendions maximun quelconques, et pour t et fi les températures (^oirespondantes, on obtient pour ;; une série de valeurs croisantes ou décroissantes dont aucune ne peut être exacte ;

2' Que la vraie vàleiu: de z est plus petite que la plus petite des valeurs de cette série, ou plus grande que la plus grande;

3^ Que dans le premier cas la différence des quantités de chaleur q — q^ est croissante à mesui*e que la température s'élève, et qu'au contraire, dans le second cas, elle est décroissante ; ce f|ui donne pour les vapeurs deux types différents, Tun à chaleur croissante^ l'autre à chaleur décroissante ;

4^ Que la vapeur d eau appartient au premier type, c est-àdire, qu'un kilogramme de vapeur d'eau, pris au maximum de la tension , contient une quantité absolue de chaleur d'autant plus grande que la température est plus élevée ;

ô® Que Tacide carbonique appartient au contraire au second type, c'est-à-dire, qu'un kilogramme de vapeur d'acide carbonique, pris au maximum de tension, contient une quantité absolue de chaleur d'autant plus petite que la température est plus élevée ;

6® Qu'en vertu de l'équation [6] les chaleurs latentes sont liées aux quantités absolues de chaleur, de telle sorte qu'il suffit souvent de connaître deux chaleurs latentes d'une vapeiu* correspondant à des températures un peu éloignées pour découvrir auquel des deux types cette vapeur appartient. Ainsi , pour la vapeur d'eau , j*ai trouvé qu'à la température zéro la chaleur latente Xi = 560; on sait qu'à 100* on a X = 537, par conséquent

y— 5ri=100 — 23 = 77,

c'est-à-dire , que le kilogramme de vapeur d'eau au maximum à 100' contient 77 unités de chaleur de plus qu'à la température zéro.

Avec cette donnée on peut déterminer la vâlem» de it, qui me parait être comprise entre

*= 1,020 et A = 1,030.

Il devient dès lors facile de déterminer les chaleurs spéci6ques a pression constante et les densités correspondant à des pressions données.

Je regrette de ne pouvoir donner ici plus détendue â 'cette discussion importante; mais je vais encore, en peu de mots, Indiquer le procédé dont j'ai fait usage pour déterminer les 'chaleurs latentes à la température zéro. L'appareil est repràenté (Pl. 38, FiG. 6). « a est un tube de verre mince d'environ 1 centimètre de diamètre et 20 cent^nètres de longueur, d'un pcùds connu, contenant quelques granunes d'eau qui ont été pesës avec soin , et qui sont destinés à l'évûporation. Pour recueillir la chaleur latente ou'ils doivent prendre pendant le diangement d'état, on fait plonger le tube dans un bain refroidi jusqu'à une température voisine de zéro , dont on observe h loi

de rédiauffement ; ce bain se compose lui-même d'une centaine de grammes d'eau contenus dans une cloche mince de verre bj de 4 ou 5 centimètres de diamètre et d'une hauteur suffisante. A£n d'empêcher la condensation des vapeurs extérieures sur les parois de la- cloche > elle est ajustée avec un bouchon dans un vase cylindrique de verre c, de 12 o.u 15 centimètres de diamètre , et d'ime assez grande hauteur pour que la couche d'acide suUurique qui en couvre le fond n'exerce pas une action trop directe sur la partie inférieure de la cloche. On évite ainsi et la condensation des vapeurs et TefTet des courants d'aii*, qui troubleraient l'un et Vautre la loi du réchauffement.

« L'eau du bain doit avoir un niveau de quelques centimètres plus élevé que le niveau de l'eau dans le tube d'évaporation ; die doit être agitée régulièrement avec un agitateur convenable ^; la température est indiquée par un thermomètre t que Ton observe au cathétomètre.

« lies choses ainsi diq>osées, on détermine avec soin la durée du réchauffement de demi-degré en demi-degré, par exemple depuis 3 ou 4<^ jusqu'à 7 ou 8*^. Pendant cette première période, il n'y a aucune évaporation dans le tube; il comnmnique, il est vrai , avec la machine pneumatique , ou plutôt avec une cloche sous laquelle il y a de l'acide sidfunque ccmcentré , mais le vide n'est pas fait. Le réchauffement étant parvenu à 8 degrés , la seconde période commence, c'est-à-dire que l'on^fait le vide rapiden^ent, et cependant avec assez de m^cautions pour que l'ébullitiou soit modérée , sans soubresaut ni projection de liquide. A l'instant la marche du réchauffement se ralentit ; on pourrait même faire retomber le thermomètre à 7*,5, otf"du moins le maintenir près de 8*^ pendant 10 ou 12 minutes, qui est le temps nécessaire pour vaporiser de 1 à 3 grammes d'eau; alors on rend l'air, et, pour plus de sûreté pendant cette troisième et dernière période , on continue d'observer encore la loi du réchauffement jusqu'à 10 ou 11% la température ambiante étant d'environ 20^.

« Ces indications sufiSsent, sans entrer dans plus de détails, pour faire voir que cette médiode atteint le but. Connaissant, par une ûduveUe pesée, le poids de l'eau qui s'est évaporée; connaissant le temps pendant lequel le bain , avec tout ce qui le constitue , a été maintenu entre 7 et 8% par l'effet de l'éva-

poration, et ce qu'il a àCi recevoir de ehaleur/dans cet interralle, il est facile d'en déduire la quantité de chaleur que Téraporation elle-même lui a enlevée.

« Plusieurs expériences , dont les résultats sont assez conoor> dants , me donnent environ ô60 unités pour la chaleur latente de la vapeur d'eau à 0*^.

« La principale difficulté de ces expériences résulte d'un phénomène dont , je l'avoue , je n'avais pas tenu a^sez de compte dans mes prévisions. Les préparateurs ont tant de peine à faire réussir dans les leçons lexpérience de Leslie, que je ne m'attendais pas à rencontrer ici, comme un obstacle, la congélation par le vide; c'est cependant ce qui arrive. Le liquide qui fournit à l'évaporation se trouve, conmae nous l'avons dit, environné par Tcau du bain , dont la température est de 7 ou S*, et qui, de plus, est agitée vivement, surtout autour du point où le froid se produit; malgré ce réchauffement considérable, la couche ■superficielle se gèle sans cesse, quand pu ne ménage pas l'opération avec assez de soin , et il arrive souvent qu'elle forme alors une sorte de piston qui , étant lanc^ par la force élastique de l'eau à la glace qui est au-dessous, s'en va quelquefois jusque dans la machine pneumatique. II ne faut pas seulement éviter cette cause d'erreur, il faut même veiller avec le plus grand soin à ce qu'aucune parcelle de Uquide ne soit lancée, park bouillonnement , contre les parois di^ tube, au-dessus du niveau de l'eau du bain. On y parvient en mettant une sorte de tampon lâche de (ils fins de platine dans le liquide , et un autre tampon pareil un peu au-dessus de sa surface , mab au-dessous du niveau du bain. »

255. M. Regnault a publié un grand travail dont le principal objet est la détermination des forces élastiques et des dialeurs latentes de la vapeur d'eau , depuis les plus basses températures jusqu'aux températures voisines de 200*. Pour les forces Mastiques , la concordance presque parfaite de ses résultats avec les résultats anciens de MM. Dulong et Arago justifie la confiance unanime dont ceux-ci avaient été Tobjet. Pour les chaleurs latentes , les expériences de M. Regnault ne sont pas moins neuves par la disposition des appareils et les méthodes d'obserratioii que par les masses considérables sur lesquelles il a opère.

J'ai essayé de donner une idée de son apparu dans ks fi*

gures 2, 3 et 4 (El. 38). La figure 4 représente rensembhe; la figure 2, une première coupe verticale des deihc calorimètre^ ; et la figure 3, une seconde coupe verticale perpendiculaire à la première, et passant par le robinet distributeur.

La figure 4 Éaiit vœr les sir parties principales de Tappareil , sayoir :

1* a y fourneau et chaudière;

2* A, grand réservoir d'air comprimé, destiné à faire pression sur le liquide de la chaudière, pour retarder Tébullition et la porter jusqu'à '200*;

3* Cy manomètre donnant la pression de Vair qui presse sur le liquide de la chaudière , et par conséquent la tension de la ▼apeur quand Tébullition a lieu ;'

4* rf, «r, le système des deux calorimètres;

5* e, condenseur établi dans une bâche d'eau froide, servant d'une part à transmettre à la chaudière la pression du réservoir i air, et de l'autre à recevoir, pour la condenser, la vapeur qui t servi à échauffer les tubes de communication jusqu'à Tentrée des calorimètres ;

€*/* raccord à cinq tubes, 1, 2,3,4, 4'; par le tube 1 , il reçoit la pression du réservoir à air; par le tube 2, il la transmet au manomètre; par le tube 3, au condenseur d*ab(n*d, et ensuite par 3' auxx>ndensetu* de la chaudière, par les tubes 4 et 4', aux (»l(minètres dei et.

0 est in^ttile d'entrer ici dans tous les- détails de construcdion ; il suffira de dire que la chaudière est de tôle de fer de 12 milliinètres d'épaisseur, qu'elle contient 300 litres, et qu'elle reçoit seulement 150 litres d'^u ; que le réservoir à air est fait de tôle pareille, qu'il contient 600 litres, et qu'une pompe à air toujours prête y maintient la' pression voulue ; que le condenseur contienl 60 litres, qu'il porte un tube de niveau e' pour observer la niarche de la distillation, et que l'eau se rénouvelle sans cesse autour de lui par le tube à siphon 6.

Hais nous avons à examiner particulièrement la disposition des calorimètres d et if y qui se voit en détail dans la figure 2. U vapeur y arrive par le robinet distributeur g ; elle entre dans le premier globe h ,* passe dansje second /, et de là au serpentin ky qui se termine par sa communication avec le tube à air 4, ▼enant du raccord /*; un tube partant du second globe et des-

cendant hors du calorimètre porte Teau de condensation dans un ballon de ven*e / (Fig. 2 et 4). Cet a{^>areil condenseur est enveloppé d*une masse d*eau sans cesse agitée, dont de bons thermomètres indiquent la température ; connaissant le poids de Teau et de toutes les pièces du calorimètre, le poids de la Tapeur condensée, et l'élévation de température produite, on calcule par les méthodes indiquées plus luint, et en faisant toutes les corrections, la quantité de chaleur abandonnée par 1 Idlogramme de vapeur dans les conditions de Texpérience.

La masse d'eau des calorimètres est de 66 kilogrammes; se détermine au moyen de la jauge y, qui est munie d'un entonnoir, et qui reçoit elle-même l'eau d'un réservoir supérieur. A chaque expérience, on vide les calorimètres par leur robinet inférieur. Poiu* les remplir, il suffit de tourner le robinet inférieur de ia jauge et celui du tube par lequel elle communique au calorimètre.

Le robinet distributeur g reçoit la vapeur de la chaudière par un tube de conununication qui, pour fie pr^dre que de la vapeur sèche, s'ouvre au sein de la masse de vapeur , après avoir fiût plusteiu^ circonvolutions intérieures. Au sortir de la chaudière, œ tube m est lui-même enveloppé d'un tube plus large m' qui k suit jusqt^'au momeirt où il arrive au robinet distributeur (Fig. 3). Pour mieipL assurer la circulation de la vapeur dans ce tube « ? on y adapte, près de son extrémité supérieiure, un tube latérale (Fig. 3), quivacomnumiqueraatube 3' du condenseur (Fie. ^); c'est même par là, comme nous l'avons dit,. que la pression de l'air se conununique dans l'intérieur de la chaudière; en même temps le tube 3' est celui qui amène la vapeiu: au condenseur e. Cependant le tube m ne verse d'abord la vapeur que dans la chambre annulaire du robinet régulateur pour en réchaufe toutes le» pièces ; puis de là, tant que le robinet nest pas oavert, [elle passe dans le tid>e n (Fig. 3), qui la ramène encore au tid>e 3', conune celle qui provient du tube n\ Mais quand tout^a été réchauffé,, et que le moment est arrivé de procéder a Texpérience, on ferme le robinet qui termine le lube n près de sa jonction avec le tube 3\ puia l'on ouvre enfin le robinet distributeur lui-même pour donnen la vapeur k Tun des cakh rimètres« Cette expérience terminée, on tourne- le robinet (BS* tributeur d'une demi-circonférence, pour le mettre en comn^

nîcation avec Fautre Galoiimètre ; et Ton répète altematÎTemeot les expériences pour prendre la moyenne des résultats.

Le même appareil a serri à M. Regnault pour les pressions moindres que la [h^ssion atmosphérique.

< Voici le tableau des résultats auxquels il est parrenu :

CHALEURS

GHAI£URS