Beaslté des TApears de dlveraev svbstMiees. (Voy. le

tableau de densités, page 247.)

Les densités des vapeurs de tous les liquides ne peuvent pas être détenninées par le procédé que nous yenons de décrire, mais Ton doit à M. Dumas un autre procédé dont il s^est servi avec succès dans l'important travail qu'il a publié sur ce sujet {Jnn. de Ckim. et de Pkys., t. XXXIII, p. 337). M. Dumas prend un ballon à col eflilé (Fig. 19, Pl. 10); il y met une quantité suffisante du liquide qu'il veut soumettre à Texpérience, puis il chauffe ce ballon dans un bain d*eau, d'acide sulfurique, ou d'alliage fusible. Quand le liquide commence à entrer en ébullition, Von modère la température et l'on chauffe aussi également qu'il soit possible toute la surface du ballon, et même son col effilé. L'ébullition terminée, on chauffe encore avec les mêmes précautions jusqu'à une température un peu plus éleiée; alors on note cette température avec soin , on observe le baro* mètre, et, d'un trait de chalumeau, on scelle la pointe ef&lée du ballon. Voici maintenant la série des opérations qui conduisent k la densité cherchée :

V Après avoir préparé le ballon, et avant d'y mettre le corps solide, ou liquide sur lequel on veut faire l'expérience, on le dessèche et l'on en fait une pesée exacte en le laissant ouvert ; soient b son poids, d le poifis de l'air déplacé, et c le poids de l'air qu'il contient, on a pour le poids de h matière du ballon

A + rf — c.

2® Quand , après l'évaporation de tout l'excès du corps qu'il contient, le ballon a été scellé, refroidi, retii-é du bain, lavé à l'extérieur et desséché, on le pèse de nouveau ; soient b' son poids, d! le poids de Tair déplacé , c' le poids de ce qu'il contient, on a aussi pour le poids de la matière du ballon

d'où c' = A'— i+rf'— rf-hc

Comme les deux pesées ne peuvent pas se faire de suite, s*il arrive que (t soit trop différent de dj on tiendra compte de la différence d! — d'j ce qui sera facile, parce que l'on connaît le volume extérieur du ballon par la densité du verre et par le jau* geage dont nous allons parler, et aussi parce que l'on doit faire

CHAP. II. — BENSITË DE DITSKIM TAPEUR^. 297

la pesée dans tin air assez sec pour qu'il soit permis de négliger rinfloence de la vapeur hygrométrique.

La valeur de c se calcule par la capacité du ballon tt .par la températiu*e et la pression du moment de la première expérience ; ainsi nous pouvons regarder c' comme exactement connu.

3® Le poids c' se compose en général de deux parties : de la matière volatilisée, et d'une certaine qusmtité d'air qui n^a pas été chassée par Tébullition ; pour défiadquer le poids de cet air, on prend le ballon après la seconde pesée , on en plonge la pointe dans un bain de mercure , et on la brise ; aussitôt le mercure remplit le ballon , sauf Fespace occupé par IW qui était mélangé avec la vapeur ; alors on enlève encore une por^ tion du tube effilé , jusqu'à ce que l'ouverture soit assez large pour que Ton puisse feire passer Tair dans un tube gradué, afin d'en avoir le volume à une température connue et ' sous mie pression connue. Cela fait, on en calcule le poids, on le ro» tranche de c\ et l'on a définitivement le poids de la substance qui était contenue dans le ballon au moment où il a été fermé.

n y a encore ici une correction à faire , qui est importante '•! qui semble avoir été négligée par quelques observateurs : lorsqu'il est resté de l'air avec la vapeur, son poids étant déterminé comme nous venons de le dire , il faut en calculer la pression pour la température à laquelle on a fermé le ballon , en suppo- * santque, mélangé avec la vapeur, il le remplissait comme elle; cette pression trouvée, il faut la retrancher de la pression barométrique, pour avoir en définitive la pression de la vapeur ellemême. C'est ainsi que Ton parvient à connaître le poids c\ de la substance qui était en vapeur dans le ballon , sa force élastique Al et sa température /i.

4^ n ne reste plus qu^à fiiire le jaugeage du ballon, qui a ici un double objet : c'est lui qui donne le volume de la vapeur, et c'est lui aussi qui donne le moyen de calculer e, ou le poids de IW qui était contenu dans le ballon lors de la première pesée.

Le jaugeage se faut , soit par les volumes , soit par le poids , comme nous l'avons indiqué (145). On peut à volonté le faire avant ou après l'opération; comme la capacité du ballon est au moins de 500 ou de 600 centimètres cubes , une erreur de jaugeage qui s'élèverait même à 1 centimètre cube n'aurait pas une influence sensible sur le résultat. Représentons par $f la capacité an ballon réduite à 0.

t»8 LIVRE U. — CHALEUfi. — FEEMI&BE FAMJS.

5^ Toiftes ces opëradoiis étant faites , représentons par « k poids spécifique de la vapeur dans les condiûmas de l'eiqkéiieoce, et par m son poids ipédfique à 0 sous 76> natts> aurons

/ c\ ^ , /it i

d'où il résulte enfin

(^i 76 i+gJt

Pour ceuxcpii voudront appliquer les formules, news rapporterons les données d'une expérience sur Tiode faite par M. Dumas.

lOrc'ySSS, ballon plein d'air sec à 24* et 0"*,7â7.

110<%025, ballon plein de vapeur et d'air à 185* et 0°',757.

6Ç''"' air mêlé à la vapeur, mesuré sur l'eau à 23* et 0°'|7â7.

664<%ô50, ballon plein d'eau à 22"".

On trouvera pour la denaité de l'iode, par rapport à l'air, c està-dire pour cr divisé par 0,0012995, le nombre 8,7873, nombre nn peu différent de celui qui a été donné par M. Dumas, sans doute à cause de quelques corrections qui ancont été fiedtes autrement.

Au maximum de tension, les vapeurs de tous les liquides connus augmentent de densité à mesure ique la température s élàve. D'où il suit qae tout liquide peut, à une teœpératmoe plus ou moins haute, disparaître complètement dans un espace un peu plus grand que celui qu'il occupe. Ceat aussi ce que M. Cagniard de La Tour a £ait voir pour l'alcool, Téther et le suUure decsrbone. Il a de plus observé la température à laquelle se produit le phénomène, et mesuré la tension qu'exerce alors la vapenr» Pour cela, il faisait ses expériences dans un tube recourbé, semblable à peu près à un baromètre à siphon (Fio* 4, Pl. 11). La branche courte avait 4 à 5 millimètres de diamèfre, elle conte* nait le liquide; et la plus longue, 1 millimètre seulement; elle contenait de l'air : mais le Uquide et Tair étaient séparés par du mercure qu'on avait d'avance versé dans la oMubttne qaanà ks deux branches étaient ouvertes; le mercure reponsté parla pres> sLon .pouvait remplir toute la longueur du tube à air« Las deux branches étant scellées, la colonne d'air, de plus en plusréduitei faisait l'office de< manomètre, pour marquer la feeosioa de la vapeur ; quant à sa température, elle était donnée par. nette du bain

CHAP. II. — DfiUSIT'Ë DE m?£RSES YAPBimS. tM

d'huile fixe, dans lequel on plongeait rextrémité inférieure de l'appareil et toute la longueur de la courte branche.

Llnstamt de la disparition et de la réduction complète en iwpeiir arrive dans les circonstances et aiux ccMiditions sui- VMiCes:

Xtmpéra^are Yolame de U ripeur TenatOD de la Tapeiir

de parrappoit eDnoHbte

diipOTilioii. aa Tolame du liquide. d^atmosphères.

Alcool (à 36* Baume). . 259* 3... ii9 dtm.

Éther... 200 2 37 »

Sulfure de carbone. .. . 275 2 78 »

ISB. Eoi 4» Mariette. — JLIqn^lbetioa Âe» gax^ — MM. OEr« sted et Despretz avaient fait des expériences pour reconnaître si la loi de Mariotte s'applique exactement aux différents gaz connue à Fair atmosphérique, et ils avaient constaté que les gaz qui se liquéfient aisément ont une compressibilité croissante. M. OErsted paraissait penser que Técurt n'avait lieu que près du point de liquéfaction ; mais les expériences de M. Despretz lui indiquaient que cet écart se montre dès le commencement de la compression. Il m'a semblé nécessaire de reprendre ce sujet. La loi de Manotte est une loi si fondamentale, qu'il importe de savoir quels sont les fluides élastiques qui obéissent à cette loi, et quels sont ceux qui s'en écartent.

Mon aj^areil est représa&lé dans la figure 20 (Pl. 10); il se compose de deux tuhes pareils de cristal a et &, de 2 mètre$ de longueur, exactement calibrés, et fixés par leur extrémité inlérieiBre dans un réservoir de fonte dj rempli de mercure ; un tebe de fer c étabfit la communication enti-e le réservoir detua second réservoir et pareillement de fonte. Au sommet de celuici est ajusté un piston plongeur e , qui s'enfonce et se relève au moyen de la vis /*, qui porte en haut une traverse g , des- ^^ à la fiiire moavoir. Le réservoir et n'est pas complètement l'empli de mercure ; il j a en haut un espace h contenant de l'huile; et c'est seulement dans l'huile que le piston plongeur *Wonee.

Oa Gomprend qu'au moyen de cette disposition , il est facile, en tournant la vis, d'exercer des pressions de plusieurs centaines d'atmosphères; mais je me suis arrêté à 100 atmosphères, parce qu il est difficile d'ajuster les tubes au réservoir pour qu'ils tien-

nent bien , et restent parfaitement immobiles sous' des pression» beaucoup plus considérables.

Le diamètre intérieur des tubes était de 2 à 3 milUmètres.

Avant la graduation , ila étaient effilés à la 'partie supérieure, et l'on pouvait plusieurs fois briser et refaire la pointe sans produire un changement appréciable dans les divisions. C'est par Textrémité supérieure qu^ils étaient remplis d'air ou de gaz parfaitement desséchés; ensuite on les scellait au chalumeau.

Les gaz sur lesquels j'ai o^éré avaient été préparés avec beau» coup de soins par MM. Favre et Silbermann, qui m'ont secondé dans ces expériences.

Deux cathétomètres disposés l'un au-dessus de Tautre servaient à observer les divisions auxquelles le mercure parvenait dans lea- tubes sous les différentes pressions;

Au commencement f les deux tubes manoraétriques étaient remplis d'air, afin de foire une nouvelle vérification des divisions; ensuite, en brisant la pointe supérieure de l'un d'eux, on le remplissait du gaz que l'on votdait soumettre "aux expériences comparativement avec l'air.

Voici maintenant les principaux résultats auxquels je suis parvenu :

1" Jusqu'à 100 atmosphères, l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, le bioxyde d'azote, et Toxydede carbone, suivent la même loi de compression que l'air atmosphérique.

2" Le gaz sulfureux, la gaz ammoniac, l'acide carbonique et le protoxyde d'azote commencent à étve notablement plus compressibles que l'air, dès que leur volume est réduit au tiers ou au quart, et l'on ne peut pas douter que, pour des changements de volume encore moindres, il ne soit possible de constater que déjà ils s'écartent de la loi de Mariotte.

3* Le gaz hydrogène protocarburé et le gaz hydrogène bicarburé ne se liquéfient pas sous la pression de 100 atmosphères, la température étant de 8 ou 10*, et cependant ils ont une compressibilité sensiblement plus grande que celle de l'air.

Pour donner une idée des variations que la compressibilite éprouve, je citerai seulement une série pour chacun des quatre gaz suivants : acide carbonique , protoxyde d'azote , hydrogène protocarburé, hydrogène bicarburé.

£HAP. a — LiaUËFACTION DS6 GAZ.

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