CHAPITRE VIII
§ 1'^ — Motlowi fféméralM.
i. En général, la quantité de chaleur dégagée dans une réaction chimique n'est pas une quantité constante; elle varie avec les changements d'état, comme nous l'avons dit plus haut (pages 4 et 5) ; mais elle varie aussi avec la température, même lorsque chacune des substances réagissantes conserve un état physique identique pendant tout l'intervalle envisagé.
2. L'influence de la température sur les quantités de chaleur dégagées dans les réactions peut être discutée sous deux points de vue bien différents : au point de vue de la température à laquelle la réaction est déterminée, et au point de vue de la température à laquelle on mesure les quantités de chaleur dégagées.
1** Qu'arrive-t-il quand une combinaison csl déterminée à des températures différentes?
Deux volumes d'hydrogène et un volume d'oxygène, chauffés ensemble et sans intermédiaire, se combinent seulement à une température comprise entre 400 et 500 degrés. Cependant les deux mômes gaz peuvent être combinés à froid, sous l'influence de la mousse de platine. Enfin la combinaison peut se faire dans le dernier cas avec inflammation du mélange, et elle peut aussi s'opérer sans que le mélange entre en ignition. La quantité de chaleur dégagée est-elle la même dans ces diverses circonstances ?
On doit répondre que les quantités de chaleur dégagées seront toujours égales, si l'hydrogène et l'oxygène sont pris à la même température et dans les mêmes conditions physiques au
VARIATION DE LA CHALEl-R DE COMBINAISON. 10:{
coramenceinent de Texpériencc, et si l'eau produite est ramenée à la même température à la fui ; quelle que soit la température absolue à laquelle la combustion ait été déterminée. C'est là une conséquence directe du principe général de l'équivalence calorifique des transformations chimiques. L'étude comparée des réactions par voie sèche et par voie humide la confirme continuellement. Il est clair, d'ailleurs que, si l'on avait échauffé les gaz à l'aide d'une source de chaleur étrangère à la réaction, il faudrait retrancher la quantité de chaleur apportée jmr cette source,
2* Mais on peut examiner aussi le cas où l'on compare la réaction dans deux conditions telles que la température initiale du système, température à laquelle on suppose mesurée la chaleur dégagée, ne soit pas la même.
Ici se présentent des considérations de la plus haute importance, au point de vue de la mesure dos affinités chimiques. Comparons, par exemple, la formation de l'eau, par l'union de l'oxygène et de l'hydrogène pris à zéro, l'eau qui résulte de leur combinaison étant également ramenée à zéro; avec la formation de cette même eau à 100 degrés, au moyen de l'hydrogène et de l'oxygène portés d'avance à cotte même température de 100 degrés.
Les quantités de chaleur dégagées peuvent être fort différentes, d'abord parce qu'elles dépendent de l'état physique de l'eau et varient suivant que cotte substance est solide, liquide ou gazeuse : nous avons déjà insisté sur ce point (page A).
Elles varient également parce que la chaleur spécifique de l'eau solide (0,47 entre — 80 degrés et zéro) n'est pas la même que cella de l'eau liquide (100 à zéro) ; ni cette dernière chaleur spécifique identique avec celle de l'eau gazeuse (0,48 entre 120 et 220 degrés).
Enfin elles varient encore pour un même état physique, quoique dans de moindres limites, parce que la chaleur spécifique de l'eau change continuellement avec la température.
3. Pour mettre en évidence ces variations dans la chaleur dégagée par le fait d'une même réaction chimique, suivant la
température à laquelle on accomplit la réaction, on a cru utile de calculer le tableau suivant. On a pu le faire, à l'aide des précieuses données que nous devons à Regnault, et en admettant en outre que la quantité de chaleur dégagée par la formalion de 48 grammes d'eau liquide = IPO-, à zéro, est égale à 69 Calories.
Quantité de chaleur dégagée par la formation d'tm double équivalent
d*eaUf H-0*:= 18 grammes.
A la température de
/ Croit régulièrement
Eausolido 70,280 70,400 » » \ avec l'élévation
( de température .
/Décroît régulièrement
Eau liquide » 69,000 68,200 67,400 \ avec Télévation
( de température .
( ^^Pf "** ^^^^^^f Î58,100(*) 58,600<*) 58,960(^{ Croît régulièrement Eau upression variable).^ ) „,, . ^.
\ ' n . { avec lelevation
gazeuse. Pression j ^ ^^ température.
\ atmosphérique. ) ' ' \ ^
L'influence de la température, alors même que l'on envisage l'eau sous un seul et même état, est ici manifeste. En effet, la chaleur dégagée par la combinaison s'accroît avec l'élévation de température, pour l'eau solide et pour l'eau gazeuse, tandis qu'elle décroît pour l'can liquide.
§ 2. — ¥»rl«tloiiii de Ift eluUeiir de ce«nMn«liion.
1. Voici comment on calcule les variations de la chaleur dégagée avec la température pour une réaction quelconque, d'après le second principe.
On peut déterminer la réaction c^ une température initiale / et mesurer la chaleur dégagée Q^.
(1) Pression 5 millimùtrcs environ.
(2) Pression 760 millimMrps environ.
(3) Pression 760™'" X ^ •'»,•'»•
On peut aussi porter les corps composants, séparément, de la température ^ à la température T; ce qui absorbe une quantité de chaleur U, dépendant des changements d'état et des chaleurs spéciflques; puis on détermine la réaction, ce qui dégage Qt; enfin on ramène les produits, par un simple abaissement de température, de T à ^, ce qui dégage une quantité de chaleur V, dépendant également des changements d'état et des chaleurs spécifiques. L'état initial et l'état final étant les mêmes dans les deux marches, les quantités de chaleur dégagées sont égales.
