ET DE FUSION

% i". — TraB^rormattOB d'an s«b em lligalde. — Motloa» nénérales. •

1. Quand on abaisse progressivement la tenipéraliire d'un V:az, sous pression constante, on atteint en général une température pour laquelle le gaz se transforme en liquide. Tous les gaz ont été ainsi liquéliés. Au voisinage de son point de liquéfaction^ un gaz prend le nom de vapeur^ et il cesse d'obéir aux lois de Mariotte et de Gay-Lussac , son coefiicient de dilatation devenant de plus en plus considérable et sa compressibilité de plus en plus grande. Sa densité gazeuse cesse en môme temps d'être proportionnelle à son équivalent chimique.

La température à laquelle un gaz commence à se liquéfier, sous pression constante, demeure fixe pendant toute la durée de la liquéfaction. Mais elle change avec la pression sous laquelle on opère, et cela entre des limites qui peuvent s'étendre à plusieurs centaines de degrés : suivant que la pression est de quelques millimètres, ou de plusieurs centaines d'atmosphères.

:2. Pendant cette liquéfaction, la vapeur dégage de la chaleur : nous appellerons chaleur moléculaire de vaporisation^ la quantité de chaleur L que dégage le poids moléculaire d'une vapeur qui se liquéfie sous une pression et à une température constantes. Cette quantité de chaleur dépend de la nature du corps, et de la température (c'est-à-dire de la pression) à laquelle s'effectue le changement d'état.

Par exemple, 18 grammes d'eau — H*0-, devenant liquides, dégagent :

m DONNÉES NI MÉHIQIES.

Cal. Cal.

De même 74 ^i-ammesd'rlher — r/II*°0-, en devenant liquides,

déffagent :

A Oo + 6,956

3. Des quantités de chaleur si inéj^ales répondent à des changements de volume qui ne le sont pas moins.

Précisons. L'eau réduite en vapeur à 100 degrés occupe un volume 1600 fois aussi grand que dans l'état liquide; la dislance des centres de gravité des molécules devenant à peu près 12 fois aussi grande. Tandis qu'à 240 degrés, le rapport des volumes dans l'état liquide et dans l'état gazeux est seulement celui de 1 : 50; la distance des centres de gravité des molécules n'étant pas tout à fait quadrupléc.

Avec l'élher, vaporisé à AO degrés, le volume gazeux est 200 fois aussi grand que le volume du liquide qui le fournit; à 160 degrés, il est seulement 4 fois et demie aussi considérable : la dislance des centres de gravité des molécules devenant à peu près une fois et demie aussi grande. On voil ici hi transition entre l'étal liquide el l'élat gazeux.

4. En général, l'accroissement des distances intermoléculaires qui résulte de la transformation d'un liquide en gaz est très grand, par rapport à celui qui résulterait de l'action de la même quantité de chaleur appliquée à dilater le gaz ainsi formé. Par exemple, la quantité de chaleur qui change à 100 degrés Teau liquide en eau gazeuse, serait capable de porter le gaz aqueux de 100 à 1200 degrés environ; elle en quadruplerait seulement le volume sous une pression constante.

5. D'après une loi fondamentale de la chimie, dans Tétai gazeux, à une pression et à une tempéi*ature telles que les

lois de Maiiotte et de Gay-Lussac soient applicables, tous les corps simples ou composés occupent le même volume, ou des volumes qui sont entre eux comme! : 2; ce qui a donné lieu à l'opinion que tous les gaz, pris à volumes égaux et sous la même pression, renlerment le même nombre de molécules. D'après cette hypothèse, les poids des molécules elles-mêmes seraient proportionnels aux poids de l'unité de volume des divers gaz.

Dans l'état liquide, au contraire, les poids moléculaires des divers corps occupent des volumes fort inégaux, à la même température.

Ainsi, 18 grammes d'eau, 46 grammes d'alcool, 116 grammes d'éther butyrique, occupent un même volume dans l'état gazeux, la pression et la température étant les mêmes; tandis que, dans l'étal liquide, les volumes respectifs des mêmes poids des substances sont : IScentimètres cubes, 56",8, 128",3; c'est-à-dire des volumes proportionnels aux nombres 1 : 3 : 7.

En chimie organique, l'observation a montré que le volume moléculaire des liquides homologues croît à peu près proportionnellement à leur poids moléculaire : soit de + 18 centimètres cubes environ, pour chaque accroissement de C*II*.

Ces relations sont bien différentes de celles qui caractérisent l'état gazeux. Elles tendent à faire penser que les molécules des liquides sont assez voisines les unes des autres pour que le volume total occupé par leur assemblage approche d'être proportionnel au volume de chaque molécule isolée ; tandis que dans les gaz le volume individuel des molécules demeure complètement inconnu.

6. De là résultent des conséquences mécaniques fort importantes. En efTet, si nous envisageons les gaz comme formés de molécules indépendantes, douées d'un triple mouvement de translation, de rotation et de vibration; les liquides au contraire devront être regardés comme formés de molécules liées entre elles par certaines forces attractives et caractérisés par la prépondérance des mouvements de rotation, opposée à la petitesse des mouvements de translation. Rien ne prouve d'ailleurs que le nombre de ces molécules, pour un poids déterminé

410 DONNEES NLMÉKIQLES.

de chaque rorps, soit le même dans Tétai liquide que dans Tétat ^^azeux. Les propriétés physiques des liquides devront donc être à la fois plus compliquées et plus particulières que celles des gaz.

Sans entrer plus avant dans cette discussion, signalons quelques données. générales relatives au calcul des chaleurs de vaporisation .