LES CHALEURS DE FUSION ET DE VAPORISATION

Quand la glace fond, elle emprunte de la chaleur au milieu extérieur. 1 gramme de glace a besoin, pour fondre, de prendre 80 calories. Il refroidit les corps qui l'entourent autant que le feraient 80 grammes d'eau à zéro degré qu'il faudrait échauffer d'un degré.

Cette chaleur de fusion de la glace, qui est énorme, est la raison de l'emploi de la glace comme réfrigérant. Dans la solidification de l'eau, elle se dégage, au contraire, et ralentit le refroidissement, qu'elle arrête pendant tout le temps que dure le changement d'état.

On a donné le nom de chaleurs latentes à ces quantités de chaleur dégagées ou absorbées dans les phénomènes de fusion ou de volatilisation. La chaleur qui est employée et réellement dépensée pour la fusion n'apparaît pas, en effet, sous la forme sensible de chaleur thermométrique; elle est, en quelque sorte, dissimulée. Elle correspond à un changement d'agrégation des molécules qui, de l'état solide, passent au nouveau mode d'association qui caractérise l'état liquide. Elle correspond, si l'on veut, à une variation de l'énergie intérieure du corps, variation qu'elle sert précisément à mesurer.

Ce changement d'énergie, qui se manifeste par un changement de l'aspect extérieur et des propriétés du corps, est précisément une des formes les plus intéressantes de l'énergie de qualité inférieure. Il représente de l'énergie de même qualité que de la chaleur elle-même prise à la température à laquelle s'opère le changement d'état. Il est aussi facile, en élevant ou en abaissant un peu la température du milieu, de provoquer le phénomène qui absorbe de la chaleur ou de provoquer celui qui en dégage. Cette égale facilité à naître aux dépens de la chaleur, ou à disparaître, au contraire, pour se transformer en chaleur, est caractéristique de l'énergie de même qualité que la chaleur même.

La vaporisation présente un caractère nouveau, ou plutôt elle présente un caractère que présentait déjà la fusion, mais à un degré beaucoup plus marqué. Dans la vaporisation, une part de l'énergie de changement d'état sert à produire une augmentation de volume, à faire du travail extérieur. Quand 1 gramme d'eau à 100 degrés se transforme en vapeur saturée à 100 degrés, il prend un volume de 1 lit. 700, au lieu de 1 centimètre cube. La chaleur latente étant de 537 calories, 40 calories équivalent au travail nécessaire pour cette augmentation de volume, soit 777

environ de l'ensemble de la chaleur latente.

Puisqu'il y a équilibre à la pression normale entre le liquide saturé à 100 degrés et la vapeur saturée à 100 degrés, quand la pression est de 760 millimètres de mercure, c'est que le passage de l'un à l'autre état est également aisé, c'est donc qu'il y a, des deux côtés, les mêmes doses d'énergies de chaque qualité. Il y a autant d'énergie utilisable dans un gramme d'eau à 100 degrés que dans un gramme de vapeur saturée à 100 degrés.