‹ Exercices de physique et applications préparatoires à la licenceChapitre 102 sur 293 · CHAPITRE lY. — TBBRMODTNÂUIQUE · texte numérisé non relu

CHAPITRE lY. — TBBRMODTNÂUIQUE

li. — Changements d^état; Atudb des yapeuas.

Sadi Carnot avait publié, en 1824, ses Réflexions sur la puissance motrice du feu; dès i834, Clapeyron indiqua le moyen d*appliquer le principe de Carnol à Télude d'un changement d'état, dans un travail célèbre intitulé : Mémoire sur la puissance motrice de la chaleur. La méthode de Clapeyron consistait à considérer exclusivement des cycles infiniment petits, assimilables à des parallélogrammes; elle a fourni des résultats d'une telle généralité, qu'ils peuvent s'appliquer à tous les changements d^état. Nous nous bornerons à rappeler les formules auxquelles conduit cette théorie si remarquable.

Si nous appelons X la chaleur latente d'un changement d'état, C et G les chaleurs spécifiques du corps sous les deux états, sous la pression /> et à la température T, h et h' les chaleurs latentes d'augmentation de pression, nous pouvons écrire

dans cette formule, v' et v sont les volumes spécifiques avant et après le changement d'état.

On a de plus

enfin, si

l'on pose

et

il vient

dk

Ces formules sont applicables aux phénomènes de fusion et devaporisation.

W. Il

l62 LIVRE II. — CHALEUR.

Occupons-nous plus spécialement des vapeurs.

Les vapeurs sont dites saturées ou surchauffées, suivant qu'elles sont ou non en présence du liquide générateur; dans le premier cas, la force élastique de la vapeur ne dépend que de sa température et nullement de son volume; dans le second cas, la vapeur a les propriétés d'un gaz permanent. Faisons observer que le passage de Tun à l'autre de ces états si distincts n'est pas brusque. Ainsi, pour la vapeur d'eau surchauffée, on trouve que la relation pv =z RT est bien près d'être exacte; mais elle ne répond plus à la réalité au voisinage du point de saturation pour lequel .on a

Regnault a déterminé pour un grand nombre de liquides les relations qui lient les pressions aux températures ': rappelons la formule connue pour la vapeur d'eau,

log/? — ^ H- ba^ -h c|3',

dans laquelle p est exprimé en millimètres de mercure et t en degrés C. Zeuner a calculé, d'après le travail de Regnault, des Tables dont l'usage est extrêmement commode; nous en donnerons un extrait plus loin.

Regnault a mesuré les quantités totales de chaleur L nécessaires pour transformer i^ de liquide, à 0°, en vapeur à f'^C, et il a donné pour un grand nombre de liquides des formules de la forme

L " rt -h ^/ -h c/* H- di^.

Voici quelques-unes de ces formules :

Eau :

Page 1