GHAP. II. — LIQUÉFACTION DES GAZ

■ir ambiant à peu près comme ferait de Teau dans une liauffee à environ 200^ ; refroidie par une ébullition conelle se maintiendrait à 100^, par conséquent de 100^ plu gue l'air de TétuTe.

nercure qu'on laisse tomber en filet mince avec une , dans le tube de protoxyde d*azote , se gèle rapidement, t au fond du tube une masse cylindrique (Fie. 13). A se gèle à la surface du protoxyde, mais il faut la verser I gouttelettes ; à raison de sa grande capacité pour la châle réchauffe trop vivement le liquide, qui ferait explosion ifvait à la fois un volume d'eau d'un demi-centimètre cube, wt que le protoxyde d'azote entretient la combustion s aussi bien que l'oxygène; son état liquide et sa basse ature ne lui ôtent pas cette propriété; aussi en jetant 5 tube un fragment de charbon allumé , sa combustion t extrêmement vive au moment où il touche le liquide 3). On a ainsi , dans un petit espace , presque au même les plus grands degrés de chaleur et de froid que nous os produire : la surfrice du charbon flottant qui est à en- 000* et celle du liquide sur lequel il repose qui est à — 88*. • Bes vapeara aiélMi^es avee les ipas. »- - Les liquides se combinent pas chimiquement peuvent bien être mêlés (t quelques instants , mais ilà se séparent peu à peu, et se nt l'un de l'autre pour se superposer dans l'ordre de lensités, comme l'huile se superpose à l'eau. Si les gaz «peurs avaient des propriétés pareilles, tout serait changé terre : on verrait, par exemple, les vapeurs qui se forment rface des eaux s'élever comme des ballons , en vertu de prêté spécifique ; et , poussées de la sorte jusqu'aux deroouches de l'atmosphère, elles en sortiraient par leur te pour se répandre de toutes parts dans le vide ; Tévan étant continuelle, cette ascension se renouvellerait Me; à la fin, les lacs et les bassins des mers seraient et toutes les eaux de la terre seraient suspendues au« <le l'atmoiinhère.

310 LIVRE II. — CHALEUR. — PROIIËIIE PUTIE.

de l'(H»eiTatoire deux ballons séparés par un rcAinet : l'un était plein dliydn^ne, et l'autre d'acide CRibonîqne, à la même pression; après les avoir disposés, i'bydrogèae en haut et l'acide carbonique en bas, on attendit longtemps avant de toomerle robinet pour établir la communîcBtion. Les deux gaz étaient certainement i la même température , dans le repos le plus absolu et à Tabri de toute agitation. Cependant le mélange te fit assez promptement : la moitié de l'bydUtigène , malgré sa légèreté, descendit dans le ballon inférieur, et la moitié de l'aode carbonique, malgré sa densité, s'éleva dans le ballon supérieir. Ainsi , cliacnn des gaz pénétra l'autre, et s'étendit, par sa force expansive, pour occuper tout l'espace qui lui était offiart: ta doublant de velume, chacun eut son élasticité réduite à moitié; mais l'élasticité totale resta la même , c'est-i-dire égale à b somme des élasticités partielles.

Ce qui airive pour deux gaz mélangés arrive pour un pki grand nombre, et le principe général du mélange des fluide* élastiques est le suivant : Lcrsqaon accumule daiu le mime espace diva-t flMldet élastiques qui sont sans action chimique, chacun se répand dans toute l'étendue de cet espace, et l'élasticité da mélange est égale n la somme des élasticité» fw prendrait chacun des fluides , s'il était seul.

Cette vérité pent être constatée pour les vapeuis , au waj» de l'appareil suivant : t (Fig. 5, Pl. 10) est un tube lai^ et gradué, portant à cbaque extrémité un robinet de 1er; le joti^ net supérieur s n'est pas percé de part en part , il est seule

CHAP. n. — MÉLANGE DES VAPEURS ET DES GAZ. 311 Ut le vide ; ce qu'on pourrait conclure aussi des évapos qui se font librement dans Tatmosphère. Mais, ce qui trieux à observer , c'est que cette vapeur a un maximum osion, et un maximum qui est dans Tair exactement me que dans le vide. En effet, si Ton verse du merlar la branche ouverte pour ramener le mélange gazeux Tolume primitif, on voit que sa force élastique est plus î qu'elle n'était d'abord d'une quantité qui est préc4séé^le à la tension maximum de la vapeur, pour la tempc-

où l'on opère. On arrive encore à la même conclusion, 'on fait passer le mélange d'air et de vapeur à des prèsplus fortes, en versant une nouvelle quantité de mercure

petite branche, ou, lorsqu'on le fait passer à des prèsplus faibles , en ouvrant le robinet pour laisser sortir du ze. Dans tous les cas, en tenant compte des variations Inme que l'air éprouve, on voit que, constamment, la âastîque du mélange est la somme des forces élastiques de t de la vapeur.

[ipareil que nous venons de décrire ne peut pas servir snt pour les liquides qui ont, conune l'éther et l'alcool, priété de dissoudre les corps gras, parce qu'en traversant sinets supérieurs ils dissolvent la graisse qui les enduit, et reil fuit. M. Gay-Lussac a remédié à cet inconvéuieiit en mant tout à fait les robinets supérieurs. Son appareil est enté (FiG. 6, Pl. 10). On le remplit aux trois quarts de re, en l'inclinant convenablement. L'air qui occupe sa

supérieure est d'abord sous la pression atmosphérique ;

on verse le liquide dans la petite branche ouverte , on i le robinet inférieur pour faire échapper un peu de mer* et le liquide de la branche ouverte est bientôt aspiré dans nche fermée ; cela fait , on verse de nouveau du mercure la branche ouverte pour ramener le mélange d'air et de r au volume même qui était primitivement occupé par eulj et l'on observe l'excès de pression , qui est la force [ne de la yapeur du liquide pour cette température.

et c, deus tubes qui communiquent avec lui, le premier très court re^it la pression , le second ayant au moins un mètre d loi^eur donne la mesure de la pression par la hauteur de 1 colonne soulevée; d, im pistou plongeur qui pénètre plus oi moins dans le liquide ; la vis if le fait monter ou descendre; f cloche de métal, portant un robinet à capsule g, et une cbeville latérale h pour établir la communication entre riutérieui et l'extérieur; cette cloche couvre le tube i, elle s'adapte à vis. Lorsqu'elle est en place , on fait mouvoir le piston d pour amener le liquide à ses deux repères de niveau dans les tubes b et c; on fermé avec la cheville h, alors on fait entrer le liquide par le mouvement du robinet g, il tombe sur un papier sans colle i^ posé à cet effet; à l'instant la vapeur se forme, et par le mouvement de la vis p on maintient le niveau de l'huile à son repère dans le tube b. Quand l'espace est saturé, la hauteur de la colonne soulevée dans le tube c donne la mesure de la pres-

ÙOB.

Du fait général qui «st établi par ces expériences, il résulte que la vapeur d'eau, par exemple, se comporte dam l'ùr comme dans le vide, avec cette seule différence que dans l'iir l'équilibre de tension s'établit lentement , tandb que dans le vide il s'établit presque instantanément. Ainsi, aux tempéntures de — ÏO*, 0*, 10', 20', Stf, un mètre cube d'espace vide est saturé de vapeur quand la tendon est en mUlïmèti-es ifi; 5,0; 0,5; 17,3; 30,6; de même, un mètre cube d'air, prisl ces températures dans les plaines ou sur les montagnes, sert

GHAP. n. — MÉLANGE DES VAPEURS ET DES GAZ. 319

rature. Ainsi, Tair atmosphérique étant toujours humide , t dans les basses régions qui avoisinent la terre , si Ton p par exemple , un litre d'air à la température de 20® , I pression ordinaire de 760™" , et que la vapeur, pour sa supporte 10°*™ de cette pression, Tespace ne sera pas d^humidité ; mais , en comprimant ce mélange gazeux , on iitei*a la tension de la vapeur aussi bien que celle de 5t on les augmentera proportionnellement jusqu^à ce que eur atteigne sa tension maximum; alors, si on exerce mpression plus grande , la vapeur sera condensée en parte déposera sous forme de rosée sur les parois du vase. me , en reprenant le même litre d*air , si on le refix)iau lieu de le comprimer, on verrait encore la vapeur lenser , et au même degré de refroidissement que si elle eule et sans mélange d'aucun gaz. En généralisant ces nences , on voit que , dans un espace donné , dans un MF exemple, on peut i*enfermer autant de substances » que Ton voudra , sans que ces substances se gênent antre : il faudra seulement exercer une pression égale à ne des pressions que chacune d'elles peut supporter. Et A mélange était soumis à des pressions croissantes ou à jrés de froid de plus en plus intenses , il présenterait des lènes curieux par la liquéfaction successive des divers Cs, qui s'arrangeraient ensuite suivant Tordre de leur •

délanges gazeux présentent une question théorique trèsinte, c'est la question de savoir si les molécules de dilatures exercent une pression Tune sur l'autre ; si , par e, les molécules d'air pressent les molécules de vapeur et réciproquement. Tout semble indiquer qu'il n'y a de 1 mutuelle qu'entre les molécules de même espèce : cet nous verrons , en étudiant la propagation du son dans mges de cette nature , qu'il y a une communication unile mouvement vibratoire , qui suppose une action à disntre toutes les molécules sans distinction.

SI I LIVRE II. — CHALEUR. — PREMIÊRB PAKTII.

mande quelle presûon il exercera si l'on y fait passer nu liqui> dont Ir Tapeur sature l'espace avec une tcnâoa maximum r présentée par f.

La pression deviendra évïdemment^+/l

S' Etant donné un vase indéfiniment extensible^ contena im volume c de gaz , sous une pression p , détenniner le t lame qu'il prendra n l'on y fait passer un liquide dont la t peur sature l'espace avec une tension maximum représeM par f\ on suppose que ni la pression extérieure /r ni la temp rature ne changent pendant cette expérience.

A mesure que la pression intérieure augmente par la foimi tion de la vapeur, elle diminue par l'expansion du gax, e comme elle doit pour l'équilibre rester égale à la pression eH rienre/>, il faudra, puisque la vapeur supporte /"poursapm ^ue le gaz sap^itep—f; donc le volume c s'accr^tra an poà

de devenir — 't.

3" Un mélange gazeux a une force élastique ^ à la tonpai ture r; il prend une force élastique/)' à la température /, su que son volume change sen&iblement : on demande s'il ■'( formé des vapeurs ou s'il s'en est précipité.

S'il n'y avait aucune vapeur de développée ou de ooaàauà la presuon deviendimt 7^ — , ainsi , />' — p 7^ — sent h fai âasdque de la-vapeur perdue ou gagnée.

UTBE n. — CHALEUR. — PREMIÈRE PARTIE.