CHAP. IL — DEMSITË DE LA VAPEUR D'EAU

figure 4 (Pl. 10) : c'est un fourneau f sur lequel repose une chaudière c, en fonte, dont le bord 6 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 quati*e décimètres de longueur, plongeant 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 à son sonunet; r est une règle divisée qui se met verticalement au moyen de la traverse ^, dont la face plane se pose exactement sur le bord horizontal de la chaudière. La cloche est pleine de mercure bouilli, et en outre on y fait passer ime petite ampoule de verre a, scellée par les deux bouts et presque entièrement remplie d'eau. On met des charbons sous la chaudière; le mercure, l'ampoule et l'eau du manchon s'échauffent graduellement, et divers thermomètres donnent à chaque instant leur température conmdune. A un certain instant, l'ampoule est crevée par l'effort de la [dilatation de l'eau qu'elle contient; la vapeur se forme au-dessus 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 maintient les choses dans cet état pour accomplir toutes les observations.

V L'eau étant toute vaporisée, on connaît le poids de la vapeur, car on a eu soin de peser l'ampoule vide , et de la peser ensuite après l'avoir remplie ; la différence des deux pesées est le poids de Teau, et par conséquent celui de la. vapeur.

2** Oïl observe le nombre des divisions de la cloche qu'occupe la vapeur : chacune de ces divisions ayant une capacité connue à la température 0, on trouvera facilement, par le coefficient dh dilatation du verre, sa capacité pom* la température où l'on opère, et, de la sorte, on aura le volume réel de la vapeur.

3^ Les thermomètres indiquent la température du liquide du manchon et celle de l'eau vaporisée dans la cloche.

4^ Enfin, on observe la tension de la vapem* au moyen de la règle r. D'abord, on la fait monter ou descendre de manièi'e que sa pointe inférieure vienne affleurer la surlace du mercure de la chaudière, et ensuite on fait marcher le 9oyaM t^ jusqu'à ce que le rayon visuel rase le sommet de la colonne du mercure de la cloche. La longueur qui se trouve entre la pointe et le

âM LIVRE II. -^ eJIA&BUR. ^ FUIIËRE FAXSK

ifoyant est k katMur de la cokMuMe scmieT'ée : &k Ur tëdidt k ^^ on la retrancké de la hauteur actuelle êa bivomètre, pMflMBg^ ment réduite à O, et la difierence est la dépreasion de la colonâe baiométri<|iM ou la force élafifbfne de la vapeisr.- Si eetle favee approchait trop de la tenaon< ihaximfsn y pour ht* teuipA'atwre à lamelle on opère, il faudrait craindre c/ae toute Feau m f&t pÉi» icaporisëe, et chauffer dkvantagSB pour ae ttietire à Ydim de cette ohimce d'erreur.

Ayant ami le poida d'un volmne donné de Ta^ur à vmeft&m*^ përature et soua une pression connues, on en diédnît aisénenc le^ poids d'un cendnafètre eube,> ou le poids spécMqate pour les» cou-' ditions de Texpérienoey c'esl-'à^dire à une tempéracnrd t et âdus^ une pression A. Admettant ensuite cpie les sapeur» sotiit g&ch mises à la loi de Mariette et qu'elleà* ont wê coefficient de dîbK tRtion constant, on en déduit le poids spécifique de la Tapeof à une autre température f et sous une autre pressio» A'^ En effet ûf étant le poids spécifique trouré paor Texpérience pour la tempé^ rature t et la pression A, t/ celui qui correspond k la^ temprfrft^ tifire t' et à la pression k'^ on a alors

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CT et o' étant expriifiés en grammes , le Volume eorf espondàHt â 1 gramme, et exprimé en centimètres cubes, sera

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De même que ts représente le poids spécifique de la Vapeur par rapport à Feau , u' représente aussi le volume de la vapeur par rapport au volume de Feau , puisqu'il représente en oenti* mètres cubes le volume de 1 gramme de vapeur.

C'est par cette formule que M. (^ay-Lussac a trouvé q^'à la température de 100^ et sous la pression maximum de 1 atmosphère ou de 76^, le Volume de la vapeur d'eau est 1698 fois^ ou en nombres ronds 1700 fois le volume de l'eau^ celle-^ étant prise par conséquent au maximum de detisité.

La densité théorique 0,622, que nous avons trouvée page 250, conduit au nombre 1692 qui diffère assez peu de 1698 , pour que l'on puisse conclure que deux volumes d'hydrogène et un volume d'oxygène donnent en efiet deux volumes de vapeur

dMAP. H. -— BENSITÉ Bfi LA TAPEUR VÉM. 29S

d'eau. Mais il hut prendre garde, comme notis Tarons dëjâ témarque , que la densité relative de deux fluides élastiques n'est constante pour toute température et toute pression que dans le cas où la loi de Mariotte s'applique avec la même exactitude «ux deux fluides, et qu'en même temps les coefficients de dilatation restent invariables , ou varient suivant la même loi. Il est donc présomable qu'en calculant les densités de la vapeur d'eau paf les formules précédentes, comme nous l'avons fait pour ks tableaux ci-après, nous sommes parvenu à des nomlnres qu'il ne &ut jMrendre que comme densités théoriques^ quand les densité réelles auront été déterminées par l'expérience , on trouvera peut-être des écarts considérables, surtout dans les hautes près-* sîons.

n 7 a cependant un fait non douteux , c'est que la densité de la vapeur , prise au maximum de tension , va croissant rapidement à mesure que la température s'élève ; il en résulte qu'à un certain degré de chaleur la vapeur doit avoir une densité qui approche beaucoup de la densité du liquide lui-même. Cette conséquence a été vérifiée et rendue frappante par une e:i^érience curieuse de M. Gagniard de La Tour. Un tube de verre trèsF-fort étant rempU d'eau à peu près au quart de sa capacité| puis purgé d'air, et ensuite scellé, on l'expose à une température ^aduellement croissante; alors, à un certain degré de chaleur, l'eau semble disparaître , le tube est comme vide : mais , en re« froidissant un peu , le liquide reparait presque subitement. On pourrait se fedre une sorte de jeu de ces alternatives 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 iusion du zinc que l'eau se vaporise complètement dans un espace à peu près quadruple de son volume à l'état liquide ; en même temps , elle agit sur le verre , et lui ôte sa transparence en dissolvant sans doute quelques-uns de ses éléments. D'après cela , on peut pré» samer qu'à la température rouge, la densité de la vapeur d'ean à son maximum de tension est peu différente de la densité da Veau liquide, et qu'alors elle a une force expansive de plusieurs centaines et peut-être de quelques milliers d'atmosphères.

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