ÉBULLITION. — ÉVAPORATION

ibulliiîon. — Quand on chauff?. suffisamment un liquide dans une atmosphère dont la pression est constante , il finit par Outrer en ébullition ; et, à ce moment (voir page 284) , il arrive d'ordinaire que la tempérât: ire des couches qui bouillent est précisément celle qui fait acquérir à leur vapeur une tension égale à la pression de l'atmosphère superposée.

Dalton, et plus récemment M. Regnault, ont donné des vérifications directes de cette proposition importante. Mais longtemps avant les travaux du physicien anglais, on avait reconnu l'influence que la pression exerce sur la température de l'ébulliiion des liquides.

Ui

ÉBULLITIOH.

Elle est en effet nettement établie par une de ces eixpérieneeB curieuses qu'Otto de Guéricke et Boyle surent exécuter et discuter si habilement dans les années qui ont suivi la découverte de la machine pneumatique.

Ébvllîtioo dans le vide. — Lorsque après avoir placé sous le

Fig 247.

récipient de cet appareil un vase plein d*eau, à la température ordinaire, on fait jouer les pistons, on voit cette eau entrer en pleine ébutlilion aussitôt que la pression se trouve abaissée au point d*ètre égale ou légèrement inférieure à la tension maxima qui correspond à la température du liquide.

On peut sans machine pneumatique arriver à un résultat semblable de la manière suivante :

Dans un ballon à long col A (fig* 247], on fait bouillir de Teau pendant dix minutes environ. Lorsque tout Tair a été chassé par la vapeur, on bouche solidement Torifice, on retire le ballon du feu et on le retourne. L*ébullition s'arrête, mais elle recommence aussitôt que Ton met de Teau froide ou un petit fragment de glace sur la paroi supérieure. Tout cela s'explique aisément: Tébullition s'était arrêtée au moment où la force élastique de la vapeur, nccumulée en D, équi\\bra\l\a Veivsxwi ^>\\\^\^fc\xwa\%d<te qjue

HARHITK DE PAPIN. 305

la ptToi Bupérieure se tiouve refroidie, les couches de vapeur M contact avec elle se liquéfient; la pression de l'atmosphère au liquide éprouve une diminution brusque et les

Fig. Ï4S. FiK. Î4«.

cMtditioos qui rendent l'ébullitioa possible se trouvant de nouveau satisfaites, le phénomène se reproduit.

Kanuitc de Vi^n — La réciproque de ces propositions est vraie. Ainsi , dans une chaudière bien solide et complètement fermée, on peut chauffer de l'eau à une température quelconque sans obtenir d'ébullition, parce que la vapeur qui se forme Bans cesse a la surface presse sur le liquide avec une force égale à l'éiasticilé des bulles qui tendent à se former dans la masse , et dés lors le développement de ces bulles n'est plus possible.

L'expérience se fait ordinairement avec l'appareil connu sous le nom de marmiLe de Papin (Rg. 3i8). le couvercle est solidement pressé par la vis V sur l'ouverture de la marmite, et le poids P ferme la soupape s en agissant à l'extrémilé du levier D.

Lontcriie Ja vapeur accumulée dans cette petite cXiaOïSvfeïft \»^-

tiM KBrLL[TIO:f.

lent .1 .erPT ia soupape , eile » échappe avec une extrême viot^nce. iH jieniot m enienà l>hullition àe produire à rintérieiir.

Al unions 'îifnre. ijnres M. Casniart-Latour. que si Ton chauffe

i.Tre'nent le .' .»au . le /èther. tie LalcooL dans des tubes de

i^rre ■ies-'*i»à!àianis tij: i.î) dont la capacité inféri?ure ne dé-

jdsse 3as e r.pie u .e luatinipledii volume primitif des liquides

*mi)to\vs . jn :oit 't^ 'lemiers àe transformer complètement en

aoeur sans ^ntri*r en builition.

Lk.»? apeun? jinsi ieveioppées sont évidemment très-denses; *ile? '*x.L»n.'i.^n[ i' nomes pressions contre les parois des tubes, nu souvient •e<ient i leiir effort. Pourtant M. Cagniart - Latour a •ju 'onsîater ri i itMï" /et lier sulfurique se vaporise compléleinenE lans ;m -h^uat^e lui a est pas le double de son volume ininai. Lj rensîon le a vnpeur est alors de 38 atmosphères.

P'iur /jîfîK'i . a reiiuc!.ian complète en vapeur s*opère à 259". S4.>us ;ine pression le I IJ atmosphères, dans un espace triple de iviui vjue le liquide KTupait primitivement.

D après toutes les r^xpenences que nous Tenons de rapporter, •m l'iMiçoit (V)mment les physiciens ont été conduits à admettre le principe formule au commencement de ce chapitre. On peut ajouter d'ailleurs {ue le principe dont il s*ag:it serait nécessairement vrai . s'il n y avait, pou r s'opposer à réballition, d'autres forces l'^iie la presMon de l'atmosphère superposée au liquide. Dans ce cas. en etiTet. les bulles se formeraient dans les couches surrrieiir-'s aussitôt que la température y atteindrait la limite pt^ur lat^ielle la tension du liquide est ^le à cette pression. Dans les couches inférieures . elles apparaîtraient à une température un peu plus élevée, puisque, pour subsister, elles devraient pouvoir supporter, outre la pression de Tatmosphère, celle d'une certaine hauteur de liquide.

Mais il est deux causes, souvent assez énergiques, et dont Taction vient troubler cotte simplicité théorique. D*abord les liquides, surtout quand ils sont purs et privés d'air, possèdent une cohésion t\uï s'oppose avec quelque énergie à la séparation de leurs parties contiguës. Aussi dans le phénomène de l'ébullition , les bulles ne se développent pas indistinctement en tous les points de la masse, on les voit surtout appar.dtre contre les parois, ou H la surface des corps étrangers qui sont plongés dans le liquide. Ensuite la matière des vases elle-même exerce une attraction sur les couches liqui les qui les touchent, et d'après la tendance qu'ont les bulles à prendre naissance contre les parois, on conçoit (]ue C4itte attraction puisse devenir cause de nouveaux retards. CeM fin o/Tet en qui a Ueu (\ai\auw\îi?»^^'s«çTÇ^^^'è«ivv& U i^ression

ÉBDLLITION. 307

nonnale, rétmlUtion de l'eau ne se manifeste qu*à 101», et lo retard s'élève jiisqu*à 4", lorsque le verre a primitivement étc^ mouillé d*acide sulfurique.

Zxpérienees de M. Bonny. — Des expériences curieuses ,

dues à M. Donny, montrent jusqu'à quel point on peut , en se

plaçant dans des conditions convenables, exagérer Tinfluence des

causes de relard que nous venons de signaler.

Ce physicien introduit de Teau dans un tube de verre B un peu

long, légèrement coudé, comme l'indique la figure 250, et terminé en A par deux boules. Par l'ébullition , il chasse exactement l'air de l'appareil , et ferme alors le tube effilé qui termine la boule supérieure. Après le refroidissement , la sui face supérieure de l'eau ne supporte qu'une pression de quelques millimètres, et pourtant on peut chauffer l'extrémité oT jusqu'à 1 25", dans un bain à température fixe, sans qu'aucune ébullition intérieure se produise. Le développement des bulles ne se manifeste que vers 1 30**, mais alors il apparaît avec une violence extrême , et le liquide projeté dans les boules brise ordinairement l'appareil. Au reste, longtemps avant que ces observations intéressantes n'aient été faites , les constructeurs d'instruments de physique savaient qu'il est souvent fort difficile de remettre en ébullition l'eau d'un marteau d'eau, quand une fois il a été bien purgé d'air. Souvent aussi ils avaient constaté que dans la fabrication des baromètres , lorsqu'on retourne un tube de 80 centimètres de long ou plus , bien exactement plein de mercure récemment bouilli, la colonne liquide reste suspendue dans toute sa longueur. 11 faut, par une légère secousse, la détacher des parois auxquelles elle adhère avant qu'elle ne retombe à sa longueur normale. On voit sans peine que les deux effets dont il est ici quesUon vïveXVwvV x'^^çX^-