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11 parait bien probable que la formule qaâ a terri à calculer ces tableaux, représente (Tune manière assez approchée les tensions et les températures correspondantes Jusqu'à 50 atmosphères*
On ne pourrait pas sans doute se fier à ces indications pour des tensions plus fortes t cependant, le der- Bier des tableaux précédents a été calculé jusqu'à mille mimosphèreê; sUI ne représente pas U marcbe des phénomènes, il représente au moins la marche de la formule.
145. Tension des vapeurs des divers liquides. — On voit, dans le tableau précédent , qn*au point d*ébullilion la vapeur d*eau a une tension qui fait équilibre à une pression atmosphérique; cette propriété est tout à fait générale : la tension de la vapeur qui se forme par ébullilion est toujours égale à la pression qui s'exerce sur la surface du liquide , car , si elle était moindre, la vapeur ne pourrait ni se former, ni subsister en bulles au milieu de la masse liquide, et, si elle était plus forte « elle se serait formée plus t6t , rien B'empéchant qu'elle se forme dès Tinstant qu'elle peut vaincre la pression. 1 rébnltltion , les vapeurs de tous les liquides ayant des tensions égales, M. Dalton avait pensé qu'en s'écartant d'un même nonri)re de degrés audessus et au-dessous de ce point , les tensions ne cesseraient pas d'être encore égales entre elles, linsi , d'après cette loi de Dalton, et avec la table des tensions de la tapeur d'eau , il suffirait d'avoir le point d'ébullition d'un liquide ou la tension de sa vapeur à une température quelconque, pour déterminer sa tension à toutes les températures possibles. Par exemple l'alcool ayant son point d'ébullition à 78» , la tension de sa vapeur à 115«, c'est-à-dire à 85* au-dessus de son point d'ébullition, serait la même que la tension de la vapeur d'eau à 185* , et par conséquent de 2280»» ou 3 atmosphères ; et à 0 , c'est-à-dire à 78* au-dessous de son point d'ébullition , sa tension serait la même que celle de la vapeur d'eau à 100—78 ou à 22», et par conséquent de 19"^, 447. Pareillement , l'étber sulfurique ayant à 20» une f6rce élastique de 431»» 710 , l'eau ayant la même tension à 85*, il en résulterait qu'à 80^ l'éthcr sulAirique aurait la même tension que la vapeur
d'eau à 95*, et à 85* la même Icosicnqae la vapeur d'eau à 100« , etc. Mais il résulte des observations de plusieurs physiciens que cette loi n'est pas absotumeuC rigoureuse : à de grandes distances des points d'ébullition , elle commence à s'écarter sensiblement dt la yérité , et , s'il est toujours commode de s*en servir lors* qu'on ne veut que des approximations, il serait nécessaire de l'abandonner lorsqu'on voudrait de l'eiadiluda. H est donc à souhaiter que , du moins pour les liquides les plus communs, les physiciens dressent des tables de tension pareilles à la table des tensions de la vapeur d'eau. 146. Densité de la vapeur d'eau. * Entre tous les moyens qui ont été employés pour obtenir la deqsité de la vapeur d'eau , celui de M. Gay-Lussac parait le plus simple et le plus rigoureux ; il consiste à chercher di* rectement le poids, le volume , la température et la tension d'une quantité de vapeur donnée. Pour cela , on se sert de l'appareil qui est représenté dans la figure 207 : c'est un fourneau / sur lequel repose une chaudière c, en ftmte, dont le bord d a été travaillé de manière à former un plan qu'on ajuste avec un niveau dans la direction horizontale ; g est une cloche graduée , de trois ou quatre décimètres de longueur, pion* géant dans le bain de mercure de la chaudière ; m est un manchon de verre dans lequel on verse un liquide qui enveloppe la cloche dans toute sa longueur, depuis le niveau extérieur du mercure, et qui la recouvre è son sommet ; r est une règle divisée qui se mel verticalement an moyen de la traverse i, dont la face plane se pose exactement sur le bord horizontal de la chaudière. La cloche est pleine de mercure bouilli , êtes outre on y fait passer une petite ampoule de verre a, scellée par les deux bouts et presque entièrement remplie d'eau. On met des charbons sous la chaudière ; 1« mercure, Tampoule et Peau du manchon s'échauffenC graduellement , et divers thermomètres donnent à diaque instant leur température commune. Â un certain instant , l'ampoule est crevée par l'effbrt de la dilatation de l'eau qu'elle contient, la vapeur se ferme au-dessoe de la cloche , le mercure est déprimé , et on pousse la température Jusqu'à ce que l'eau soit complètement vaporisée, c'est une condition nécessaire. Alors on i
SECTION n. — CHAP. II. — VAPEUR.
tiÊtA Im éboêm ôMê C8t éUit pour accomplir loatet let obctnralioBt.
1* V9ÛU étant toute Taporiiét « on coimait la poids de la vapeur, car on a ea soin de peear rampoula tlde, et de la peeer ensuite après Tayoir rempli ; la différence des deux pesées est le poids de Teau , et par conséquent oaloi de la tapeur.
3* On obsenre le nombre des divisions de la cloche qn*occupe la vapeur : chacune de ces divisions ayant UM capacité connue à la température 0 , on trouvera facilement , par le moyen de la dilatation du verre , sa eapaeité pour la température où Ton opère , et, de la sorte, on aura le volume réel de la vapeur.
S* Les thermomètres indiquent la température du liquide do manchon et celle de Teau vaporisée dans la cloche.
4* Enfin, on observe la tension de la vapeur au moyen de la règle r. D*abord on la fait monter ou desaendfv de manière que sa pointe inférieure vienne affleurer la surface du mercure de la chaudière , et enauite on feit marcher le fH^mni t Jusqu*à ce que le rayon yisuei rase le sommet de la colonne du mercure de la cloche. La longueur qui se trouve entre la pointe et le tc(fani est la hauteur de la colonne soulevée : on la réduit à 0 , on la retranche de la hauteur actuelle du baromètre , pareillement réduite à 0 , et la différence Oit la dépression de la colonne barométrique ou la force éUsUqM de la vapeur. Si cette force approchait trop de la tension maximum , pour la température H laquelle on opère, il faudrait craindre qUe toute Teau ne fût pas vaporiaée, et chauffer davantage pour se mettre à Tabri de cette chance d'erreur.
Ayant ainsi le poids d*un volume donné de vapeur à «ne température, et sous une pression connue, on en déduit aisément le poids^*un centimètre cube. Or le poidé d*iui centimètre cube d*air , soumis aux mêmes eircooetances de température et de pression , esfr facile à trouver par la formule que nous avons donnée (183), lorsqu^on sait qu*à 0*, et sous la pression de 760»>, un eentlaètre cube d*air sec pèse Oar.,0013090509 , ou , ce fui revientau même, que sa densltéest<fr=0,001 9990905. On pourra donc avoir le rapport du poids de la vapeur m poids de l*air, pris sous ie même volume, à la même température et à la même pression, c'est-à-dire la denalté de la vapeur par rapport à celle de Tair $ et M. Oay- Lussac a trouvé qu'elle en est les '/•.
Il eat facile ainsi de trouver le volume que doit ocenper li"'- de vapeur è la température de 100«, et sous la preasion maximum de 760<^,
Car un centimètre cube d'air à 0 pesant Qir,001 3990505 aooa la pression de 760"»» , et ce centimètre cube deteaaot 1,875 lorsqu'il passe à lOO** sous la même prèsûcn f Ton vott qu'alors
lêc,i75 pèse 0fr,0013M05m(.
El «M, par coMéqoent , lar. occupe un volume j-j^^jj5=105|oc,47.
Ainsi, ivt* de vapeur à 100^ sous 760"*» doit oceu«per les Vi de 10580^,47 ou 1693oo,55; donc, un centimètre cube d'eau, qui pèse IBr, prend en se vaporisant è 100* un volume de1695oe,55j c'est-è-dire un volume qui est environ 1700 fois plus grand, pourvu toutefois que sa force élastique soit maximum.
Enfin , avec ces données on peut trouver la densité 4t de la vapeur d'eau à une température quelconque i, et sous une pression quelconque p; car en représentant par d sa densité à 100* sous la pression de 709"^ , on verra , par un raisonnement analogue à celui que nous avons déjà fait (188), que
760 (l+ii*)
a étant le coefficient de la dilatation , qui est commun aux gas et aux vapeurs , et qui est 0,00375.
Par cette formule , on aura la densité au maximum de tension , lorsque , après a?oir donné à / une valeur , on donnera à p la valeur en millimètre de la tension maximum correspondante.
On peut s'étonner que beaucoup d'auteurs prennent la peine de discuter longuement la question de savoir si les densités de la vapeur sont ou ne sont pas proportionnelles aux tensions. On voit , par la formule précé<* dente, qu'il faut bien que les densités soient proportionnelles aux tensions , lorsque les vapeurs sont réduites à une même température , et qu'il est impossible que cela soit lorsque l'on considère les vapeurs à des températures différentes. Et cette formule repose sur deux vérités que personne ne conteste, savoir : premièrement^ qu*au-dessous du maximum de tension , les vapeurs se dilatent comme les gaz ; et , secondement , qu'elles se compriment suivant la loi de Mariette.
En calculant les densités de la vapeur d'eau pour diverses températures, on voit qu'elles vont croissant d'une manière très-rapide; d'où il résulte qu'à un certain degré de chaleur la vapeur doit avoir une densité qui ne surpasse que de très-peu la densité du liquide lui-même. Cette conséquence a été vérifiée et rendue frappante par une expérience curieuse de M. Gagniard de la Tour. Un tube de verre Irès^fOrt étant rempli d'eau è peu près au quart de sa capacité , puis purgé d'air, et ensuite scellé, on l'expose à une température graduellement croissante ; alors , à un certain degré de chaleur, l'eau semble disparaître, lo tube est comme vide : mais, en refroidissant un peu , le liquide reparaît presque subitement. On pourrait se faire une sorte de jeu de ces alternalives d'apparition et de disparition , si l'on ne devait pas , en les répétant , craindre de dangereuses explosions.
C'est à une température voisine de celle de la fusion du zinc que l'eau se vaporise complètement dans un espaoa à peu près quadruple de son volume à l'état liquide ; en même temps, elle agit sur le verre, et lui été a transparence en dissolvant sans doute quel- ^»Ê9-WÊêéê mê é\ém%9i$é ITaprèecela, on pautpré-