LIVRE IL-- CHALEUR. — PHEMIËRE PARTIE

«MIS é^ tHMiel 0, ^fl9l ^'U »'tii dévdoppé dan» U vMe , $fhéÊÊê9ê dt #, «ne Idree Alaiiiquf qui f^t éqailte« à eetta eolMuie do 9çre«r« il %m§t nUllK-

Ua UPtitièm baromèlM y\ qua Tm iieltrait à cùU d«i doux ^reniert et dans leq««l on ferait paMMr «I MitM Uqiiid», d« réttMT tulAifiqiif par exanpif , éprMiv«raii a«Mi um déprenloa in«U«UoA«, «i ium déprattiOB bainooiif» plut grandi qua aaile do haronèlre y, car, an feiaant l'axpérianca à la tespiraturt ordinaira, la «onunat tombaralt à pau près à la maitié dala hauteur du iNiroMôtra b. D'où il r^lta qui, dana oaa oiaconatancei , la foraa élatUqua de la fapaur d*étliar lulfkiriquo eat à pou prèa uoa dasii^'praaiioo aUMapbéri^ie.

L*apparen représenU (fig. S09) eat datUné i moptrar laa divarfaa léreaa élaaliquat daa vapeurs différentes et h an donner la masure au mèana instant. Il se aonposa d*una cttvatta ractangulaira de fonte dans laquelle pion* gant 7 ou 8 tubes baromôlriquas eontanant des substanoaa diiéranles ; chaque tulia a son éehaUe, dont le 0 est à rexirteili des % pointes d'ader a,gf : pour amener le nhraau du mareure da la eu? etta à raffleuramant de ^9$ poiiitea. Il suffit de tourner la vis n qui fait nonler ou dasoandra le flotteur f; las via calantes du piad de Tap* pareil servant à rendre borixonlale la ligna des pointas. Alors, il anffit d*esti«Mr la déprassion da cbaqua tuba par rapport k celui du railiau, qui est un baromtoa or« dîMira* Las substances ^pia Ton soumet ainsi 4 T^pé* fkm» sont Talcool» les éthars, las huilas asaantiaUas, la oampbve, la mas4; • al«.

14â. Dumasimum de tm^êiom 4h ««ynasira. -^ U ait ividaol que U força aypansivo des vapeurs a'aiaraa, dans tous las w»» aomme la force expansiva dasgaa; il est évident aussi qu*eUa s*ezarca iodéloimant, a*ast^à-4ira qu'una quantité é$ vapaur , quelqiM petite qu'alla soit, sa répand da toutes parts dans un espace vida, qwalipia grand qu'U pnissa être, et qu'elle va s'ar* rét« ans parois qui limitentcat espace an y exerçant une pression plus ou moins ^rte. Ainsi, la moindre par* aalla d'aau devient capable , en sa vaporisant , de pren* dra «a volume de plusieurs milliers de mfttros cubes , aomma ferait la moindre parcelle d'air en se répandant dans cet espace. Mais , si les vapeurs ont une fbrce expansiva indéfinie, par laquelle elles peuvent prendre des voluBU» indéfiniment grands, elles n'ont pas une force élastique indéfiniment croissante, par laquelle elles puissent résister aux pressions qu'on exerce sur elles et sa réduira à prendre des volumes de plus en plus petits : i)0us allons voir an effet que, la vapeur étant donnée, si on essaye de la comprimer pour augmenter sa force éUstiqua» on arrive k un point où cette vapeur se coii- 4mM0 et repassa à l'état liquida plutAt que de prendra una force élastique plus grande ; c'est cetU limite d» tésiêimu» à être Hqtiéfièê que l'on appelle te ten$itm ifu^nimnm de ia vapmur. M\$ vérité fondamentalo PiiiiAMro44«j9iMii fei»}am«iit au moj^ du 6ara«id-

ireà ionguecufoette , quiestreprésraté(/|^. 204):son tube t est très-long et sa cuvette c(/ a plusieurs pieds de profondeur* Après avoir fait bouillir, dans toute sa longueur, le tube plein de mercure, on achève de le remplir avec une colonne d'éther de deux ou trois centimètres d'épaisseur^ et ensuite on le retourne verticalement pour le plonger dans la cuvette. L'éther gagna la partie supérieure du tube, une partie reste à l'état liquide, et l'autre se vaporise dans le vide de manière i produire une dépression considérable. La colonne n9 aura, par exemple , 400 millimètres de hauteur, au lieu de 760 qu'elle prendrait s'il n'y avait pas de vapeur. Cela fait, on enfonce le tube dans la cuvette pour essayer de réduire à un moindre volume la vapeur qui s'est formée, et Ton observe alors deux 'phénomènes remarquables : premièrement, la colonne de mercure su conserve exactement la même hauteur , ce qui prouve que la force élastique de la vapeur reste la même ,* secondement, la couche d'éther liquide augmente sensiblement d'épaisseur à mesure que l'on enfonce le tube, ce qui prouve que la vapeur se condense plutôt que de se laisser comprimer dans un moindre espace. Enfin, si l'on enft>nce le tube au point de réduire de plus en plus la chambre barométrique, toute la vapeur disparait et repasse à l'état liquide, sans que le sommet s ait éprouvé le moindre abaissement. Donc, la vapeur d'éther a un maximum de force élastique. On peut même remarquer que c'est d'elle-même qu'elle prend ce maximum, sans qu'il soit besoin de la comprimer pour la forcer à l'atteindre; et il en est toujours ainsi tant qu'elle est en contact avec le liquide qui lui donne naissance, car, en soulevant le tube pour agrandir la chambre barométrique, on observa encore que la colonne de mercure conserve la même hauteur sn, tandis que la couche liquide diminue de plus en plus ; ce qui est une preuve visible que la vapeur se forma , pour remplir le nouvel espace qui lui est offeK et ponr arriver toiyours an maximum de tension. Mais, si le tube peut être assez soulevé pour que la liquida disparaisaa complètement, alors le sommet a de la colonne de mercure commence h s'élever, la dépression devient moindre, et, par conséquent, la force élastique de la vapeur cçsse d'être i son maximum.

On peut même démontrer qu'à partir de cet instant les tentions sont en raison inverse des volumes, et qu'ainsi les vapeurs se compriment comme les gaz, en suivant la loi de Mariette, aussi longtemps du moins qu'elles ne sont pas pressées au point de se condenser. Les autres liquides, soumis aux mêmes épreuves, se comportent comme l'éther ^ seulement, leurs tensions maximum sont très-différentes.

145. ÉquUibre de tension dana nn egpace Mgale* ment chaud. — Il est facile de reconnaître que la temr pérature a une grande influence sur la tension maximum des vapeurs, car en faisant les expériences précédentes ^ différents degrés de chaleur, la colounc barométriqaa prouva dcf dépressitgna trèarimégalea ; pat axemple,^

SSGTiON II. -* CUAP. U. ^ VJIPEURS.

4Y«e KUier lulfuriquei la déyreiiion est à p«u prH de IM miUlmètres à 0 de température, tandis qy'elle est de 690 à U température de iSO». Les pliéBoménet 49I n produisent tous nos yeux nous fournisieot d'ailleurs d«« preuves nombreufe« deeette vérité ; 1« vapeur d'eau ii*a qu^une faible tension lorsqu'elle se forme à la surface des lacs ou à la surface de la mer; elle a une ten* sion |dus forte lorsqu'elle se ferme par ébullition, poisqu*eJle supporte alors la pression de l'atmosphère ,* enfin, I de hautes températures, cette tension devient si puissante qu'elle peut non-seulement lancer des projeo* liles du plus gros calibre, mais encore lancer au loin des maehines entières et des masses énormes du poids df pissieura quintaw^ ; les explosions des machines i vapeur en offrent de trop nombreux et de trop terribles exemples. D'après cela, on peut se demander qu'elle serait la tension maximum de la vapeur, dans un espace de Ufnat quelconque, dont les diverses parties seraient à des températures différentes. En supposant que cet espace n'ait pas une grande hauteur verticale et que la vapeur soit, comme il arrive toujours, d*une faible densité, il faut, par les conditions d'équilibre des fluides plastiques, que la tension soit la même dans les pointa où il y a de la vapeur, et, comme dans les points les plus froids» la tension maximum ne peut jamais être aussi grande que dans les points les pUia chauds, il faut bien que, dans ces derniers , la tension cesse d'être an maximum et qu'elle diminue jusqu^à devenir égale à la tension maximum des points les plus froids. Ainsi, dans un espace inégalement chaud, quand l'équilibre est établi, la tension de la vapeur est la mémo dans tous les points, et partout elle est égale à la tension maximum des parties de cet efpace qui sont à la température la plus basse, Ce prineipe est rendu sensible au moyen de l'appareil a ^ c (fig. 913 ) : la boule a étant à moitié pleine d'éther , on fait bouillir ce liquide , puis l'on retourne l'appareil rapidement dans une eu vette demercare. On forme aussi un baromètre avec de l'éther Uqinde dans la boule; or, en refroidissant celle-ei, le baromHre monte très-seniiblement.

144. Mesmre dû (« force éloiUqm de i0 wapeur d^0m$* ^On mesure la tension de la vapeur d'eau, eiUre • H 160", au-dessous de 0 , et au-dessus de lOO», J«squ*aux plus hautes températures. Chacune de ces déterminaisons exige un appareil différent.

Bmire ù ei lOi*. ^ L'appareil se eompose de deux tubes barométriques placés très-près Tun de l'autre et plonfeant dans la même cuvette (fig, 215). Le premier et ces tubes eft un baromètre parfait; le deuxième est pi bat— lètre k vapeur, c'est-à-dire un baromètre auéessua duquel on a fait passer une colonne d'eau qui s^est en partie vaporisée dans le vide* Ces deux tubes apot plungés dans un vase de verre asseï profond , an IK^ea de la tige de fer f; Teau du vase est portée à diverset températures; sa température est aussi celle du l^romètre parfait, celle du baromètre à vapeur , et iaU«i4tt»vafeuf eUn-méme qui se forme à son som»^^

met I on l'observe avec un thermomètre convenable<* ment disposé. Pour avoir la force élastique de eette vapeur correspondante à chaque degré, il suffit alors d'observer la dépression du baromètre à vapeur par rapport au baroeiètre parfait, et l'on y parvient aisé* ment au moyen du kathétoasètre précédemment dé< crit {fig. 901), CeUe déprcMion réduite à 0, exprime la vériUble tension de la vapeur. Tel est le proeédé ti^s* simple qui fut imaginé par Dalton de Manchester, en 1805, pour étudier les vapeurs, et qui lui servit à établir enfin la vraie théorie de leur formation et de leur élasticité.

Ji^dBêeaue dei^.^U glace el|e*mème se vaporise comme l'eau , et l'on voit, dans les figures 310 et 911, un appareil propre à déterminer la forte élastique de la vapeur qu'elle donne À diverses températures au*dessoua de aéro. Cet appareil est analogue au précédent (/^« 90d ): seulement, les deux baromètres à vapeur d'eau et d'alcool sont reeourbés pour plonger par leur extrémité dans un mélange réfrigérant. Ainsi , la chambre barométrique se compose dHine partie froide dont la température est connue, et d'une autre partie qui eu à la température ambiante; donc) d'après le principe pféoédent, la tensiou maximum de la vapeur est celle qui convient ft la température du méienge ré« frigérant. On voit même, par cette expérience, eoaunent s'établit l'équilibre de tensieu ; ear, on voit par exemple, la petite coionne-d*eau qui repose au sommet du mer* cure diminuer de plus en plus et disparaître complète» ment 1 elle disparaît, parée que la vapeur qu'elle donne , ayant, au OMMuent de sa formation, une toree expansive plus grande 91e la vapeur qui est peMN>ldle à l'extrémité du lube , elle u'a rien qui l^artéte, et va se eondeuser et se congeler à son tour dans l^espece fMd : quelquefois même la rapidité de l'évaporation est si grande que la petite colonne d'eau se trouve congelée sur le mercure, et ne disparaît alors qu'après un temps très-long. La dépression s'observe comme dans le cas précédent.

AU'deBêue de 100<», — Pour montrer qu'aunlessua de 100» la tension de la vapeur d'eeu est plus grende qu'une pression atmosphérique , on peut employer un ' simple tube recourbé {flg, 906) dont la courte branche est fermée en a .* on le remplit de mercure Jusqu'à la demi-hauteur de la branche ouverte, et on fiit paeser en s une petite colonne d'eau; ensuite, on plonge l'appareil dans un bain d'huile dont la température est plus haute que 100» : bientôt la vapeur se forme, et sa force élastique est égale à une pression atmosphérique , plus la différence qui existe entre deux niveaux du mercure dans la branche ouverte et la branche fermée. Mais, pour mesurer exactement les tensions qui s'élè-» vent à plusieurs atmosphères et les températures correspondantes, on rencontre de très-grandes difficultés. La science ne possédait sur ce point que des données vagues et inoertaines, lorsque MM. Arago et Aulong furent cbargés pur rAoadéaiie des Kieocei