SS
Foiees ébstiqna
Forces élastiques
Forces élastiques ||
de U Tapeur
de la vapeur
«de la vapeur II
de
de chlorure de
de chlorure de ||
benzine.
carbone.
carbone.
mm
mm
mm
Les tensions à basses températures ont été déterminées dans le vide , les tensions à températures élevées ont été obtenues par Tébullition des liquides sous des pressions produites par des atmosphères artificielles. M. Regnault a constaté que ces deux méthodes s'accordent quand le liquide est parfaitement pur , mais qu'elles cessent de s'accorder quand le liquide contient des portions, même extrêmement petites, d'une autre substance Tolatile; on comprend, en effet, que Tintervention de la vapeur étrangère ne soit pas la même dans les deux cas» Le chloroh 19
«M LIVBir II. ^ CHALEim. -* PHEMIËRE PxrtVÊ.
Forme n*est jamais pur, car, à la même température , les deui résultats n'ont jamais étë d'accord ; dans le tableau prëcédetft les trois premiers nombres seulement ont été obtenus par la pre^ mière méthode.
M. Regnault a constaté de plus les faits suivants :
l'' De Tessence de térébenthine ayant été soumise à Vébullition pendant plusieurs heures, sous une pression de 7 à 8 atmo^ sphères > s'est transformée à peu près complétemevt en une matière liquide qui bouillait au«dessus de 230* sous la pression ordinaire de l'atmosphère.
2® L'éther conservé longtemps dans un tube hermétiquement fermé a subi quelque altération moléculaire , sa vapeur a changé de tension.
3® Les forces moléculaires qyi déterminent la solidifieatioa d'une substance n exercent pas d'influence sensible sur la tension de sa vapeur dans le vide; car, à l'état solide, Teau, Fhy* drocarbure de brome et la benzine , ont des tensions qui se trouvent en contoEiaîlé pwfiufte avêe leiy« lenstons à l'état li* quide. »
4® S'il n'en est pas de même de l'acide acétique monohy^ draté , qui présente à cet égard des anomaUes sângnUcres, c'est sans doute parce qu'il n'est jamais parfaitement pur : ordinairement il retient un peu d'eau , et si on le di^îe sur l'acide phosphorique anhydre , il contient quelques traces d'acétone.
1S4. Densité d« la vuptwLr d>a«. — Entre tons les moyem qui ont été employés pour obtenir la densité de la vapeiir d'eau, eelui de M. Gay-Lussac paraît le plus simple et le plus rigoii* reux ; il consiste à chercher directement le poids, le volume, la température et la tension d'une quantité de vapeur tionnee. Pioor cela, on «e 8€tt de l'appareil qui est représenté dans la figure 4 (Pl. 10) : c'est un fourneau f sur lequel repose une diaudicre c, en fbnte, dont le bord b 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 , 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 sommet; r est une règle divisée qui se met verticalement au moyen de la traverse f , dont la face plane se pose exactement sur le bord
MAP. IL — DBNSITfi »B LA VAPEUR VJUJk t9i
borizontal de la chaudière. La docbe est pleine de iiiei€Ul% boittllî , et en outre on y fait passer une petite ampoule de vérifie a, scellée par les deux bouts et presque entièrement reaiÊ* fhe d'eau. On met des charlMms sous la diaudière; le meivure^ Tampoule et Teau du manchon s'échauffent graduellement y et divers thermomètres donnent à chaque instant leur températuiv commune. A un certain instant, l'ampoule est crevée par Teffort de la dilatation de l'eau (pi'elle contient; la vapeur se foniie 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 accomplii* 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 l'eau, et par conséquent celui de la vapeur.
2* On observe le nombre des divisions de la cloche qu'occupe k vapeur : chacune de ces divisions ayant une capacité connue à la température 0, on trouvera fadl^nent, par le coefficient de dilatation du verre, sa capacité pour 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 vapeur au moyen de la règle r. D'abord , on la fait monter ou descendre de manière que sa pointe inférieure vienne affleurer la surface du mercure de la chaudière , et ensuite on fait marcfaer le voyant p jusqu'à ce que le raycm visuel rase le sonmiet de la colonne du mercure de la cloche. La longueur qui se trouve entre la pointe et le voyant est la hauteur de la colonne soulevée : on la réduit à 0 , cm la retranche de la hauteur actuelle du baromètre , pareillement réduite à 0, et la différence est la dépression de la colonne barométrique ou la force élastique de la vapeur. Si cette force approchait trop de la tension maximum , pour la température à laquelle on opère, il faudrait craindre que toute l'eau ne fïktpas vaporisée , et chauffer davantage pour se mettre à l'abri de cette chance d'erreur.
Ayant ainsi le poids d'un volume donné de vapeur à une température et sous une pression connues, on en déduit aisément le poids d'un centimètre cube, ou le poids spécificpie pour les con-
ditions de rexpërience, c'est-à-dire à une température t et sous une pression A. Admettant ensuite que les vapeurs sont soumises à la loi de Mariotte et qu'elles ont un coeffident de dilatation constant, on en déduit le poids spécifique de la vapeur à une autre température i' et sous une autre pression h\ En effet o étant le poids spécifique trouvé par l'expérience pour la température t et la pression A , o' celui qui correspond à la température ^ et à la pression A', on a alors
h i+at
cr et car' étant exprimés en grammes, le volume correspondant à 1 gramme, et exprimé en centimètres cubes, sera
o' o A' 1 4- af
De même que m' représente le poids spécifique de la vapeur par rappoii: à Teau, if' représente aussi le volume de la vapeur par rapport au volume de Teau, puisqu'il représente en centimètres cubes le volume de 1 gramme de vapeur.
C'est par cette formule que M. Gay-Lussac a trouvé qji^'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-ci étant prise par conséquent au maximum de densité.
La densité théorique 0,622, que nous avons trouvée page 247, 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 effet deux volumes de vapeur d'eau. Mais il faut prendre garde, comme nous l'avons déjà remarqué, 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 aux deux fluides, et qu'en même temps les coefficients de dilatation restent invariables, ou varient suivant la même loi. Il est donc prcsumable qu'en calculant les densités de la vapeur d'eau par les formules précédentes, comme nous l'avons fait pour les tableaux ci-après, nous sommes parvenu à des nombres qu'il ne faut prendre que comme densités théoriques ; quand les densités
