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CHAP. in. — POINT D'ÉBULLITION. 325
Rudberg avait cherché à déterminer la température de la va* peur qui s*âève d'une dissolution bouillante , et ses expériences [ ataient conduit à cette singulière conclusion : que la vapeur ne frend jamais que la température qu'elle aurait si elle se déga-geait de l'eau pure. Mais M. Regnault, tout en vérifiant que le tfaennomètre ne marque en effet qu'environ 100^ dans la vapeur des diverses dissolutions qui bomilent sous la pression atmosphérique, explique ce phénomène par la vapeur d'eau pure condensée qui ruisselle sans cesse sur le thermomètre , par suite de divers refiroidissements extérieurs, et qui Tempéche ainsi de s'élever notablement au-dessus de 100*. {Comptes rendus de VÂcad, des sciences^ août 1854, pag. 311.)
Lorsqu un liquide est combiné avec un autre liquide, plus ou moins volatil que lui, il y a encore changement dans le point d el>ullition ; mais alors la vapeur qui se forme n'est souvent qu'un mélange, en diverses proportions, des vapeurs des deux liquides. Ainsi, l'alcool avance le point d'ébullition de l'eau, l'acide sulftirique le retarde, et , dans les deux cas , les vapeurs sont simplement mélangées, (juoique les liquides soient chimiquement combinés.
lataenee de 1* eohésIUB du llqnldd et de la nmtiire dn vase. --L'eau bont un peu plus tard dans un vase de verre que dans un vase de métal, et en même temps Tébullition se fait par soubresauts très-violents : d'autres liquides présentent des phénomènes analogues, et ces soubresauts paraissent d'autant plus violents que le liquide présente plus de cohésion et qu'il exerce sur la matière da Tase une action moléculaire plus grande. Il suffit souvent de jeter dans un vase de verre un morceau de métal, ou quelques poudres métalliques, pour rendre l'ébullition très-réguUère.
A ces faits , qui avaient été signalés par Gay-Lussac , un habile physicien de Genève, M. Alarcet, vient d'en ajouter d*au- ^qui ne sont pas moins remarquables {Biblioth. de Genève j 1S42, t. XXXYIII). M. Marcet a constaté, 1"* qu'en général la ^pârature de la vapeur est moindre que celle de l'eau bouilunte. n est vrai que dans ses expériences aucune précaution particulière n'avait été prise pour empêcher le refroidissement du Taae dans lequel s^élevait la vapem* ; 2^ que l'eau qui bout ^ un vase de verre enduit de soufre ou de gomme laque est ^ peu moins chaude que celle qui bout dans un vase de métal ; ^ que dans le verre ordinaire la température de l'ébullition de •eau est d'environ 1* ou 1%25 plus élevée que dans un vase
3ta LIVRE JI. — CHALEUR, ---i PRElBiRl PARTIE.
de métal; i'' enfin,. qu'an faita«l bouilUif ée Taoîde suliavifie dans un. ballon de verre, on lui 4afliie là prexpviété permanente de reurder beaucoup phis le* point d'ébulUtion qUkîï ne faisMt auparavant; le retard s'élève alon à 5 ou-6®«
180. Be la rftpUiié dAiA^éinriVaMi. — La quamîjEé devapeor qui se foinae par â>ullitioti d^od de la quantité de chaleur que. re9oit le 'liqaide dans un ^temp» dcnanéy et cette quantité de chaleur dépend : 1^ de>ra€tiirilé' duifoyer.; 2^ de U nature et'éb l'épaiaaettirjdeatparois- de 4a chaudière; 3"* ds Té* tendue de la- surface ^liquide quiirefoîl^'aetioni^lu'lett.
l"" L'activité du foyer, dépend de:lH dibposili<m'du fowniflaa, et surtout de la nature du combustiUe^ caille, -boîa^v le.ctu^r* bon, la tourbe y la faouîtte.-ett Tanthmeile ne donno^rtipa^ à poida égal, la même quantité de^chaleur) etik^aeaonl^pasjioa plus capables de pnoduiro la Biénae>teni]iéMvluiie^
2^ La sudCm» eKtéimve «de lai.ckadidîèie. peutiétra ,plu* ou moins propceà reeevoir l'aotioadafeu etrà abseôrlNar la^obaiIeurqiD la fnqipe, et.il arsxveau«quelaBaf«nedta|nrois,'qiMaid]répais' seuK est très«f[rM[idQ,' peut Ivoir uae inflilenoe'tsonsidbiraUe sur U quantité deobdeun qai ipautjleft tMsrener daBS«in»teiaf« donné.
3® L'eau quiireçcÀ yaGtioaidMiféii>es^'oeUe«qui'aQMldbleilespirois échauffées^ de.la- chaudièi»., el^â chaque partie, dercesi ptrois fournit la' mânae quantité' de chaievr ,: il «eat évident qœ Teau vaporisée dai» ua teiops^donipé. est properlîoimeUe'à Té* tendue de la* chaudière que peut frapper 'la fllnnim^ ois à ce qufoa Bippe\ke'\îi'êurfaeei>d9 cketuffkk:
IM à £iBS «irikénaMniu i — * Phisîeais; KquîAea^^ mist em eontoct avec une sarfitoe ehsMlEfe jusqu'-au" rouge, pinepteoDfc'des.pI»*' nomènes singuliers.}. V- au Iieu*de 'nMUÎHeroetteJOur&tt, ils semblent révîteD et pisnm^ent klIbinie'globulÀiie <|m Jl'aauqneod sur. les>corps gEti»,vou Ic'Bievovtie'SUD le^veire^'S^au Keud'en»trarien'ébulbiiiyi * violoafeuy ils iseaklteutfik peine" s'éàhamifeft r6SleDtie»>M|)ob oU'Couraentisuvieuxt'mAmeftf netdixBiiiiiaDtde volume que trèsMientemani ; 3^^iHUBdrla.^suifee)8Qri«frcaidiCf et appsoche àmtku tenpBfatawde.'^QO't ou 1 308^,? le/ liquide séttle daivuntai^ ilifiotOBience à la^unuMles-, et'40Utdi'OO«p41'esi|»o* jecé.avee viafeaoe d8(iiSit)ovlte.le»idjliesiifflna>'
Ces>eaBpériepces«|jWimint><se fiqre iive0*>uitcinttsei{derniéml, dans kquilioa laisse lnuriMp4'eanipeiKà/f«utawu «nan.'pipfltte- MmBÀsL lanpcr éali^]fle/de Ml' BMu2tn(FAi..ii«yl^ 11») est
CWl^. llh -- ÉTAT »PBËftVlDAL. 3i7.
hka fim oommod^paoK xaontEer. toute la yméxé de ce» phéw>iDèii9ft« la cap$f|]^ a nwcq,. large- et ouverte^ enveloppée p^ la flajw9e^j€|^t>(iart^e.iiii Vfx^^ &\ (juelques in3t;aiits et l'on disT tij|gueaû4iQ«ut.tai4eft.les fooaes.âu liquide /, et tous les hiqu-^^ T^BMWto quUl eiuépulie^
Il.pacnît cettw ;qH'il 7 a une couche de vapeurs, unesorte d'atmo^phàce, tout autour, du liquide ; atmosphère qui se renouYelle sane cesser, mai» . qui n'en est pas miânsi interposée» d'une .maoière-oonûuue entre; la surface du. liquide et celle du méitil^,emifèfàkm% ai^lû le .contact immédiat , le contact capi]-* laire qui d'une part étalerait le liquide et de Taiitre permettrait • une trammiftWOP de^ chaleur incomparablement plus rapide. «D^s tousiles ca5|le liquide prend, une températures à peu près fixe > penUii^ par k rafonnement, et «urtout par l'évaporaûcn, toute la cfaalftir qvn'il jeç)!!; p«M^ cette impar&ite traosmis^on.
La.mâiate'Gause produit, le même effet dans unci expérience . îavene^quft est copwctdeitout le monde et surtoutrdes forgerons* ^m basse; dAï'fec oud'^dcr» chauffée au rouge blanc, et plongée SKàà$em&oÊ. dans l'eau, .y, reste. éblouissante pendant quelques ia-r stuus,;; c'est acMleiiuint quand* elle est un peu refroidie quelle, eaieeen oonlactr eieectle liquide-, et «produit ce bouillonnomenl^ . tumultueux.^ pr<]gette^l^ liquide de. toutes parts*
H. Boutigny a Ësiiit une foule, d'expériences. sur ce sujo^; c'estlui qui. a désigné xxs, phc^pmènea sous, le nom de caU faction ^i ^àatglobyJlak'a^ agitai ^pfUroïdal^ tt:'A a es^yé d'en donuier unethétni», où.Ja.pai;t,qu'il faut* faire, à son • imagjiaation me semble beano^up trop grande* Cependant,, si &e^ vues théoriques * ^ «oui pasi heureuses,, elles ne Tant pas empêché^, du moins, d'^outer aux expériences connues quelques expériences. intéres<évites. Pa^iestemple^^ il £ut .geler de l'eaM-dansu» fourneau à «»pelle^ àcotér.de.ror et de l'argent* en fusion; pqur cola.il y . iQ0t ane. cagsule .,. à moîftié i pleine , :d'acide ^ sulJEuireux^ auquel il. . 3J<H|te>q^alqvi(S#r£9Mi;te»sd'eau4 lorsqu'on retire la capsule, l'eau, est g(^..£i^, effet f> sou^ la. piiession atmoaphéiiqueracide sul- (ucaux est^honiU^nt^à'^*- ^.^> c'est-à-dire quç da^s wi vase .our« ^m il ne. piem: pa#. se^chauffer taurdessusde — 8% comme l'eau ^^P^ut^^se ch|ivy6Çfi|ç .auLfde^wde lOjO*. Dans le fourneau 9 <^<mune.dHi|is.i!ak') à)iL»4empérature an^nante l'acide sulfureux csfc.do^«4.r-Na!, et,dans..ie3 deux cas l'eau : qui. le itot^cbe ser g^ài:ioi«uiU
M. Boutîgny a répété cette expérience ancienne qui consiste à plonger sans se brûler le doigt, ou la main , dans un bain de plomb, de bronze ou de fonte en fusion. De même que la barre de fer rouge ne se refroidit pas immédiatement dans l'eau , le doigt ne se réchaufle pas immédiatement dans la fonte liquide j mais il faut prendre ses précautions : ne pas plonger le doigt trop brusquement et ne pas le laisser trop longtemps. L'humidité naturelle de la peau pourrait aussi être insuffisante pour fournir l'atmosphère de vapeur, il est donc prudent, avant l'expérience, de plonger le doigt dans l'eau ou dans une dissolution de sel ammoniac.
162. De l'évaporatloB. — Véçaporation est la formation de la vapeur à la surface libre des liquides, tandis que TébullitioD est, comme nous venons de le voir , la formation de la vapeur dans le sein de la masse. L'eau s'évapore à la surface des rivières , des lacs et des mers ; elle s'évapore à la surface de la terre, sur le sol et sur les plantes ; et il est évident qu'elle n a pas alors une force élastique capable de vaincre la pression de l'air. Ainsi , les observations les plus communes nous font voir que la vapeur se forme siur l'eau à toutes températures, et qu'elle s'exhale dans l'air avec les plus faibles tensions. On avait d'abord présumé qu'une affinité chimique était nécessaire entre les molécules d'air et de vapeur pour que ce phénomène pût se produire ; mais nous avons vu qu'il n'est nul besoin de recourir aux forces chimiques : la vapeur, quelque faible que soit sa tension, se mélange avec l'air comme deux gaz se mélangent entre eux. La seule condition pour qu'un liquide s'évapore est donc que les couches d'air qui l'environnent ne soient pas saturées de vapeur; et comme il arrive dans le mélange de deux gaz, que les molécules de l'un sont un obstacle mécanique à la dtffiision des molécules de l'autre, il arrive aussi, dans l'évaporation, que l'air oppose une résistance à la difïîision de la vapeur. Ainsi, dans une atmosphère parfaitement calme, l'évaporation est lente, tandis que, dansTune atmosphère agitée, elle devient de plus en plus rapide à cause que les couches non saturées sont sans cesse ramenées en contact avec le liquide. Un vent sec, animé d'une vitesse infinie , en soufflant sur la surface d'un lac, y produirait une évaporation aussi instantanée que celle qui se produirait dans un vide infini , car les molécules de vapeur seraient emportées si vite qu'elles ne poiuraient exercer aucune pression sur
CHAP. m, — ËYAPORATION. 3S9
les molécules d'eau pour les empêcher de se vaporiser à leur tour.
La rapidité de Véraporation n'est pas seulement dépendante de Fagitation de Tair ; elle dépend aussi de la tension de la vapeur ou plutôt de la différence qui existe entre la tension de la Tapeur qui se forme et celle de la vapeur qui est déjà formée dans Tair. Il résulte des expériences de Dalton, sur ce sujet, que la quantité de liquide qui peut se vaporiser dans un temps donné est toujours proportionnelle à cette différence de tension. Ainsi, dans un air parfaitement sec, à 11* de température , il se ▼aporiserait, k sur&ce égale, autant d'eau à peu près qu'il s'en pourrait vaporiser à 30* dans un air humide contenant de la Tapeur à 20^"' de tension.
n est à peine nécessaire de remarquer que , toutes les autres drconstanoes étant les mêmes , la quantité d'eau qui s'évapore dans un temps donné est proportionnelle à l'étendue de la sur^ hce sur laquelle la vapeur prend naissance.
Les autres liquides s'évaporent à l'air libre , d'après les mêmes principes que l'eau; on peut dire seulement que, pour eux , la rapidité de l'évaporation est proportionnelle à la tension de la Tapeur; car, en général , quand ils se vaporisent, il n'y a pas dans Tair de vapeur préexistante qui presse la surface liquide et retarde l'évaporation.
Nous verrons , dans la Météorologie , tous les phénomènes naturels qui résultent de la formation de la vapeur, de sa suspension dans l'atmosphère, et de sa condensation sous forme de pime, de rosée, de ^ée, etc.
Ihi firold pMd«lt par Ui vaporisation. — Quand un liquide est en ébullition à l'air libre, il conserve une température fixe , parce qu'il reçoit du foyer, par les parois du vase, autant de calorique que la vapeur en absorbe pour se former; quand l*elKillitîon se fait sous le récipient de la machine pneumatique, b température s'abaisse graduellement, parce qu'alors c'est à la ii^dtte liquide et aux corps environnants que la vapeur doit prendre le calorique latent nécessaire à sa formation. Nous . ▼errons plus loin que 1 granune de vapeur d'eau, en se for- ^■n^tpar ébullition ou par évaporation, absorbe une quantité de dialeur latente cap^le d'élever de 1^ la température de Mo grammes d'eau liquide; ainsi, on peut juger de la rapidité «▼ec laqudle s'abaisse la température d'une masse liquide sou*
330 LIVRE 11. ^CBÂLElUk PREMlMB PARTIE.
nme à unç ébuUUiQii sppiitainée ou à une pix)mg|lf évaporation. Nous indiquerons les expériences les plus frappantes qui repor sewl sur ce principe*'
CeBS^IailMi' 4o rttm Mmm» le-viU^ — Ou. xoeti soua le réd-i pient de là machine piiieumati({ijie ualargf iras^ de verre, conte^ nwit de l'acide sulfuriqufi; à quelques centioiètxe» au-des&us^ oa dispoM un&rcapsule-def métal tre&^mince et tràffrérasée , contenant quekfuffl» granunes- d^eau -: ordinairement cette capsiule, est. portée {>ar tr<m fils oq. peir troiabaados, de .mét$d très-déUécs, qui: s^aju^tenl-suiv fes, bords du. vafie>da verre^ . Ap;rè3..qaelque$<' coup« de pi«l««9 l'eau . entre ^.ei^ ébulUùoa^. ea cont^aant de. faire le vide^ rébuUitionxesat f etf quan«|p>lei>Tidft;e9t]r»&îtiaiistt complètement que possible, on attende qmlyoa» mnawlqs; dei aiguilles ' de glaoe* pavaissenft , dans, la ^capsol»^ et^ bttaftôft après, toute iFeau qu'elle contiiBntcne fiM-meiqwone^maswâelîde.. Ccfitct* expérienee cumose est duo.à LealiQ.» I('aiQi«ièjftulftirîqii»>abfioibe' la vapeur d'eau à mesuoe qa'^llé- aen^fmuji .etid^feruMiie'aiw une éTaporatioa plus pFonpteL TQUt^jaoïapfeyiislomiTieBi» ahsoibant produit le. même effet f. la <feiinBj d'airoioej, xaa^fexk^^omr fiée,- réussit? parfaitemeodi' La vcapsak ftolstixè^mac^if panée: qu'^lef doit paftMnpeP' auc reiToidi^ei«ttBt>. et /on .l'isole > -do»; corps- Toisbs poius ({a'elleWèntreçoîf«.paft<biobiileiu)^iA..lli^^ Pl. 10).
Unecongé)atioii9 fotidéd«urlestnâmea;)riiKcipça^ipail^seiûie phiÀ' commodément avaci'eppaveiltdè là fi^umjlOj(PiiolO)^C'«st. uB^t«l»sooiitenant<.iiopeu'd'aaitjqin l'xmiBiSBiàibéniUkkfOfUtf faire le vide, et que l'on a fermé enaiiiu>;it«piw Vabmîr ^dîspaia' connu» le represeoie-la .igttma^i'oni «erac uawmiiiany^ néfisigàait dati»'Je>maBchpn ijuttenreleppe^sa pantiè aupérieiiiiej^etil'/Onnft*; tanleipas<À'Voir3la' glaceise farmxr ài bi suiGemqq du)lif}uid« iplaritviv
CëÈkigéU^ÊÈmm^n 'mvmmm^Lu «Qd^pcMit poMNier ;.le «^wfreidiiW*' melll^par:é▼a|H>mti^a.au^poillti(dériOo«^eIkleJBSlB«QUfl|^ Pou* celu'-onrrevétjd'une ^petite ipongeouitd^^qusakitttf MÊhfff»fpw^ la> boule d'unr tbttrmomfèlrev et'oo Jk'huHtecte à^c$ti>vmidQi^yA^^' ottfy.ce qui' Tauti mieux en««n»^ d'acid^iSutfusiniXiJkpiid&^F)!^^ povatiofi est si^vapidev et.la quastitaide dialQiiriianleKée'fiiiMHtfi^' détfaUe-f qise<k!aQfaHUœxleimi»2we:>sefj{fréfl^ileà'T^ •— »30*^ et, autbout:deiqiid({aesiinstaiitaj^trat^'0igDraiirfldAltf' boule esb oongeléi
Le froid qui se .fait:.âeiiftii)jmirJai:nitia£j(Hsqii'«l^i7: ^fÙMtx
CIAK* lU. — ÊVAPÛRAXiON. 33t:
tomber quelques gouttes d'un liquide yolatir, et en général le froid qu'on observe à la surface des corps humides , sont des phénomènes résultant de la même cause.
Les alcartxztt^^ dont' on- se sert en Espagne et ailfours pour
qoi-effitentâ Téhraporation une grande surface humide. Le 11- ï qsidè Intériîeur s'infilti^eè trayers les parois ; il s'évapore prompte-» raent'ifaais un apr un peu agité, et cette action se renouvelant' sans cesse, le vase et le liquide qu'il contient sont maintenus par^ là. à ime jtenipéitaiiinr de 10^ îô ou 20* au-dessous: de. la tem-» pérature am)t>ia»te.
Par^uiie'raKon send^ilable ^ les plantes-^doîfveti^ié€re'e»génércil! à-une tempeiatiure plu» basse que celle, de Fàir, car leurs tissqa eitéiieui^ font plus ou moins Toffiee d'ale^Taz9Si:
La traiiapbation abondante .^ et J^exhalatdon qui se fiût* safis^ cesse à 1^ surfaqe des corps vivants,, sont psuveilllatnfîat une cau^f de refroid&(»ement : nmis verrons plus loin ^ en parianf de lai chaltur anânalé, queite sang des. animaux à sang cha^. a unei> tmnpétattiue. fibit , qui ne peut s'élever' ni s'abaisser sans les. plus, gtuvcs^ incenvéïtients 5" et qui ne peut vamr-^6* quekpiet^ degjwai sQisqi^e la(»ort3s'enMMveM Pbur Fliomme, quel que soit le climats qt'il habite, cptpe. température fixe est de 37*; Ainsi j sons^ lUJ zone. tornidv^où Tair s'élève isoavent à des températuMS-de^SO^/. loi hQ^mies (vvent d^ofr^cette atmosphère brûlante , sans parti-^i cîfer^à sa températii^.:. l'activité- de 4a' transpiration- est sans, ce^ proportionnée à réfiergieid«ila>ehalttur, et ces oousesxonr^i titirgs^sq balancent , avec tant d'hmmotiie, que le sang ;d'uni njçwres(te à'pqu près à' 37® 'comme le sang«d'im> Lapom »
193. Ce» fiiet nouSiiEYons i dit sur lê$ cauMS. qui foia. varieii? l«p<]iat 4'^ba}l)tion jdf'oa li(|urde, montre assez combifen I4 rerf chler^ dei«e> point ee» délièate^ et 4X>mbieii-eUé' exige* de>[Mt^ «étions.! Cèpenidaht cette reehérchë est d'un grand intérêt poAHty lateciçDc^ , et; jeim!emp]res$e de'donner tes résultais suivants*, qui^ ont été blittnu^ pas At. Pilbrre. Oi>t?peo^ étne «assev&ique \e&^ lipides qu|il> soumis là 4'expériénce étaiéfttMrès-^^rs., ettqtiîîl* n\i néglijé^enciin soin.^àns ce^ déterminations dilfieHeS'.
Table des points d'ébullition de divers liquides d'après les expériences
de M. Pierre, (Toy. let mêmes tabitaiiees aux articles Dilatation et Denailé.)