GG
Chaleur de vaporisation. On a vu ci-dessus que, d'après les expériences de Regnault, la chaleur nécessaire pour porter un kilogramme d'eau de 0* à T* est exprimée par la formule :
D'autre part^ la chaleur totale L nécessaire pour transformer un kilogramme d'eau à 0*" en vapeur saturée à T degrés comprend la chaleur Q nécessaire à échauffer l'eau de 0"* à T** et la chaleur de vaporisation v.
On a:
L = û -I- 1? d'où t? = L - Q. Mais, d'après Regnault, on a :
û = T + 0,00002 T« + 0,000 000 T»j par suite :
491. Tableau des températures débullition de quelques matières^ sous la pression atmosphérique (476 et 492).
DÉSIGNATION SES UATliftES.
Eau
Ëther sulfurique
Sulfure de carbone
Carbure d'hydrogène
Esprit de bois. ........
Alcool
Chloroforme
Benzine
Diss. sat. de sulfate de soude.
/cf. d'acétate de plomb. .
Id» de chlorure de sodium Id. de chlorhydrate d'ammoniaque
TEMPE- EâTDAK
endegréa cenligr.
lOO-.O
DÉSIGNATION DES MATli&ES.
TQIPÉ-
ftATDtB
endegréa centîgr.
Id.
Diss. sat de nitre
Id, de tartre
Id, de nitrate d'ammoniaque.
de sous-carbonate de
potasse
Essence de térébenthine. . . .
Phosphore
Soufre
Aeide suifuriqne. •
Huile de lin
Mercure
492. Tableau des températures d*ébuUition (491), des chaleurs spécifiques (487) et des chaleurs latentes de vaporisation de quelques liquides (490), d'après Favre et Silbermann, et des quantités totales de chaleur absorbées pour amener i kilogramme de ces liquides de (y à la température d^ébullition et le vaporiser sous la pression atmosphérique O^^Tô.
8UBSTAMOE8.
Eau
Carbure d'hydrogène. .
Esprit de bois
Alcool absolu
Alcool valérique
Alcool éthalique
Éther sulfurique
Éther valérique
Aeide formique. ...»
Acide acétique
Acide butyrique. . . . ,
Acide valérique
Ëther acétique
Butyrate de méthylène.
Essence de térébenthine.
Térébène : . .
l Essence de citron* . . .
TEHPÉEATCRE
d'ébullition.
CHALBim
spécifiqae.
CHALEUR
latente.
CHALEUK
totale.
493. Propriétés de la vapeur. La vapeur non saturée se comporte comme un gaz, quand on fait varier sa température et son volume dans les limites qui ne ramènent pas à saturation (482 à 484).
TAPEuns. 643
La vapeur saturée, c'est-à-dire celle qui est au maTimuni de tension et de densité correspondant à la température à laquelle elle se trouve, n'étant pas en contact avec du liquide, si Ton augmente son volume, on diminue sa densité, sa tension et sa température ; si au contraire on diminue son volume, on augmente sa densité, sa tension et sa température, et il est probable qu*il y a de la vapeur condensée; cela suppose quHl n'y a ni gain ni perte de chaleur par Tenveloppe qui renferme la vapeur. D'après Clément Desorme et Pambour, il n'y aurait pas condensation , et la vapeur resterait toujours saturée quoiqu'on augmentât ou qu'on diminuât son volume (490).
La vapeur en contact avec le liquide qui la forme est toujours saturée au maximum de densité et de pression correspondant à la température du liquide; il y a vaporisation ou condensation suivant qu'on augmente ou qu'on diminue son volume, et, par suite, absorption ou production de chaleur; ce qui diminue ou augmente la température du liquide, quand toutefois il n'y a ni gain ni perte de chaleur par l'enveloppe.
494. Relation entre la température et la force élastique de la vapeur d'eau. Avant 1830, on ne connaissait la force élastique de la vapeur que pour des températures ne s'élevant pas au-dessus de 172*,13, ce qui correspondait à 8 atmosphères de pression ; mais à cette époque Dulong et Arago poussèrent les expériences jusqu'à la température de 224%20, qu'ils trouvèrent correspondre à la force élastique de 24 atmosphères. Nous ne donnerons pas le tableau des résultats obtenus^ tableau dont les chififres correspondant à des températures inférieures à 400 degrés sont dus à Gay-Lussac. Mais disons que pratiquement on peut considérer ces résultats comme étant identiques à ceux que Regnault a obtenus depuis.
Dans ses expériences, Regnault a déterminé la force élastique de la vapeur d'eau aux températures de — 32* à + 230*. Les résultats qu'il a obtenus sont représentés avec beaucoup d'exactitude par les formules d'interpolation suivantes :
!• Pour les températures de — 32* à G»,
Ez=za + ba,'. (a)
H force élastique, en millimètres de mercure ; ass — 0,00038 quantité constante;
b constante, IogÀ=sî,e02473i;
c constante, log a = 0,033 3980 ;
07=^ + 32, t étant la température de la vapeur indiquée par le thermomètre à air en
degrés centigrades, t est négatif.
2* Pour les températures de 0« à 100»,
logH =a 4- 6a/--rcp,'. (6)
« = 4,738 4380, log6=: 2,1340339, loge = 0,611 6485^ loga4 = 0,006865036, log.pi = r,a967ai9.
3* Pour les températures de iOO» à 230'*;
log H = a — 6 a^* — cPi»', (c)
a = 6,2640348, log 6 = 0,139 7743, loge = 0,6024351 , loga^ =1,994049292, log p, = 1,998 343862,
j;=< + 20f < étant la température en degrés centigrades, comptée à partir de la glace fondante.
C'est en faisant usage de ces formules qu'on a calculé, dans la limite relative à chacune d'elles, les valeurs de H de la 3* colonne de la table suivante, valeurs que nous avons exprimées en mètres. On pouvait calculer cette colonne dans toute son étendue avec la formule unique (c); on aurait obtenu des valeurs pour ainsi dire identiques à celles qui ont été calculées avec la formule (h) entre 40*" et 100<*; mais dans les températures plus basses les forces élastiques données par la formule (c) seraient un peu trop faibles.
Regnault a donné la pression H en hauteur du mercure pour les températures variant de degré en degré; nous avons intercalé les valeurs de H dont on fait le plus habituellement usage dans la pratique, et déterminé les températures correspondantes à ces pressions, en admettant que d*un degré à un autre Taugmentation de la température est proportionnelle à Taugmentation de H, ce qui ne peut s'écarter sen« siblement de la vérité.
Nous donnons dans la colonne 2 de la table suivante la pression N de la vapeur en atmosphères, que nous avons calculée à l'aide de la for-
mule N = ^-y^ , et dans la colonne 4 la pression A = H x 13,595 93 en
hauteur d'eau.
En divisant par 10 la pression h en mètres de hauteur d'eau, on a la
'pression P en kilogrammes par centimètre carré. Ainsi, par exemple, à
5,25 atmosphères, la pression par centimètre carré est de 5^,4248.
On admet ordinairement - = 0,625 pour le rapport de la densité de
la vapeur d'eau à celle de l'air à la même température et à la même pression.
Gomme à l'eudiomètre, un volume d'oxygène et deux volumes d'hydrogène se condensent exactement en 2 volumes de vapeur d'eau,
i mètre cube d^oxygène à 0* pesant (465) 1^,429802
et 2 mètres cubes d'hydrogène 0 ,179156
Total 1S608958
1 608958 un mètre cube de vapeur d'eau pèse donc ' =0,804479.
Un mètre cube d^air à 0* pesant i'',293187, le rapport de la densité de la vapeur
0,804479 d'eau à celle de Tair est =0,622*
1 fjSuO loi
Regnault a reconnu, pour les températures supérieures à iOO', qu'à partir de i30<* ce rapport reste sensiblement constant et égal a 0,622. A 100° Watt avait trouvé 0,6334 et Gay-Lussac 0,6235.
Nous admettrons le rapport 0,622 pour calculer la table suivante, quelle que soit la température, quoique des physiciens ont donné des valeurs dont quelques-unes diffèrent sensiblement de 0,622.
Le poids Q d'un mètre cube d'air à la pression H de mercure et à la température ^ est (483 et 484) :
A la même pression et à la même température, le poids q d'un mètre cube de vapeur et le volume V d'un kilog. de vapeur sont :
^0fi.ç>Q-0.622xl,293187H q u,622 U - 0,76(1 + 0,00367 0' y 1 0,76(1 +0,003670 .
C'est à l'aide de ces formules que nous avons calculé les trois dernières colonnes de la table suivante.
Effectuant les calculs, on a sensiblement :
Le volume d'un kilog. d'eau à la température de 4° étant de O^OOl, le rapport du volume de la vapeur à celui de l'eau à 4"* qui l'a produite
est ■ = lOOOV. Ainsi on aura les valeurs de ce rapport en multi*-
pliant par 1 000 les volumes Y consignés dans la 6" colonne du tableau suivant. Pour la vapeur à 100% c'est-à-dire à la pression d'une atmosphère, par exemple, ce rapport est 1699,5, soit 1700; ce qui montre que sous la pression atmosphérique 0™,76, un kilog. ou un litre d'eau produit sensiblement 1 700 litres de vapeur.
En divisant par \ 000 le poids q d'un mètre cube de vapeur, on a le poids d'un décimètre cube ou la densité de cette vapeur.
■-itr
TiAh det foree$ élastiquêi de la vapeur <f «ï» à diffirtnteê tmpératuret, «Toprèl les expériences de Regnault, du poids q d'un mètre cube de vapeur et du volume V d'un kilogramme de vapeur.
TtMfikk'
so
reaci iusnoui si la. tapetw
en atmosphèrei
atm.
en liantenr de mercure
met 0,000310 0,000336 0,000365 0,000397 0,000431 0,000468 0,000509 0,000553 0,000602 0,000654 0,000714 0,000774 0,000841 0,000946 0,000998 0,004 084 0,001 479 0,001 284
en hantenr d*eaa
mdU 0,004215 0,004568 0,004963 0,005398 0,005860 0,006363 0,006920 0,007649 0,008185 0,008892 0,009667 0,010523 0,011434 0,012454 0,043569 0,014738 0,016030 0,017457 0.019007 0,020679 0,022515 0,024544 0,026689 0,029055 0,031 638 0,034439 0,037 498 0,040842 0,044472 0,049543 0,052739 0,057429 0,062541 0,067164 0,072086 0,077320 0.082894 0,088836 0,095144 0,101802 0,10900 0,11657 0,12461 0.13346 0,14217 0,15176 0,16190 0,17265 0,18403 0,49607 0,20666 0.20879
YAPEUa.
Poids d'uA m* cube
kilog.
Volume d'un kilog.
1041,02 959,57 884,20 817,25 754,34 695,35 644.43 691,66 645,43 502,89 463,67 427,53 394,42 363,43 335,04 308,76 284,62 256,43 241,79 222,86 205,40 494,97 479,51 467,97 467,24 447,26 137,99 429,32 124,32 443,84 106,88 400,387 94,33fi 88,687 83,422 78,499 73,901 69,607 66,229 65,590
Poids d'un m. cube
kilo».
FOftCB ÉLÀ8TI0OB DB LA TAPEDâ
TAVEOIL.
