NOM DES 808STANCES

Eau

Acétone

Sulfure de carbone.

Ëiher BulfUrique* . .

Chlorure de carbone, Chloroforme

TCHPÉRATORB

d^ébollittOQ à l'air libre.

1>0II»S de cbtqae mètre cobe.

Pour terminer cet article, nous donnerons un exemple de l'usage des densités de la vapeur d'eau saturée.

Exemple. On demande le volume occupé par un mélange d'eau et de vapeur, pesant 20^ et renfermant 70 p. 100 de liquide.

D'après ces données, le fluide considéré renferme 6'« de vapeur et 14^^ d'eau. — En entrant dans ladite table I avec 40% on trouve pour le volume de l's de vapeur saturée sèche lO"** *"'',645, Donc les 6'» de vapeur occupent 19«*'%645x6 = 117»«"\S70. Il faut y joindre Qm.eob 02^ pour les I4's de fluide à l'état d'eau. On a ainsi pour le volume demandé 117"«"%884.

M* K^ Condensation, et ■nrcliauife ou iraporisaiion, dans la détente adial»aiiqne des Tapeurs saturées. Pliénomène de l'inversion avec les vapeurs saturées scelles et avee les vapeurs liumides. — La vapeur qui se produit dans les générateurs est rarement sèche, c'est à-dire qu'à la faveur des mouvements tumultueux causés par l'ébullltion, le fluide sortant de son générateur entraine toujours une certaine quantité d'eau à l'état globulaire ou vésiculaire. L'expérience a démontré que la proportion d'eau entraînée pouvait s'élever à SO et 40 p. 100 du poids dudit fluide. Jusque dans ces derniers temps, on avait considéré ce fait comme un phénomène parasite, accessoire de l'ébullition, ayant seulement pour résultat de faire perdre la quantité de chaleur prise au foyer par l'eau entraînée, et de nécessiter un surcroit d*eau de condensation. Mais la théorie nouvelle de la chaleur et l'ex*

périence, ont montré que la présence de cette eau non vaporisée, ayant cependant la ténuité d'une vapeur, exerce une influence capitale sur les phénomènes qui s'accomplissent dans l'expansion des vapeurs en général, et en particulier dans leur détente adiabatique. C'est ce que les considérations suivantes et celles du n' 7^ mettront en évidence.

Considérons un mélange de vapeur et de liquide : soit a le poids de vapeur sèche par kilogramme de mélange ;'(1 — a) sera le poids de la partie liquide. Cherchons la chaleur totale X au-dessus de 0* renfermée dans le kilogramme en question considéré à t\ — On a d*abord pour la chaleur de la partie liquide au-dessus de 0* C'/x(l — a), C étant la capacité calorifique moyenne du liquide de 0** à l\ De son oôté, la chaleur totale de la vapeur saturée sèche audessus de 0*, est, d'après la formule (23) du n' 7, : {Gi + \ — APii)a. Dès lors, on a pour la quantité cherchée :

(26) X = C7 4- {k — Xvu)a,

D'après le n*" 3,, et semblablement à ladite formule (2à) , l'expression (26) correspond kY énergie totale intérieure au-dessus de 0" de 1*^ de vapeur humide dans les conditions susmentionnées. En d'autres termes, on a :

(26 bis) Énergie totale intérieure au-dessus deO* de i^ de vapeur humide à la température t = EC7 -f EXa — vua.

Cette relation importante nous servira dans la suite. Présentement, revenons à l'équation (26). Pour la température (,, et en supposant à la vapeur un autre degré dliumidité, cette équation donnera :

Xj = C7, + (Xj - APjUj) a,.

D'où

(X, — X) =C'(^, — /J + (XjO, — Xa) — A(PjM,ai— poaj.

Dans cette équation, on peut poser :

(PjMjai — pua) = p (u,àj — au) + ta» (p, — p) + (UjO, — wa) (p, — p).

Si Ton suppose que le premier mélange devienne le second mélange à la suite d'une variation extrêmement petite de volume et de température, ce qui entraînera une variation également très-faible de la pression, les quantités (u^Oj — ua) et (Pj — p) seront pareillement très-petites. Dans le second membre de l'équation ci-dessus, on pourra ainsi négliger le produit {u^a^ — ud) (p^ - p) de ces quantités, vis-àvis des termes respectivement de même ordre de petitesse que cha-cune d'elles. Ledit second membre se réduira donc à p(u,aj—ua) + tia(p, — p). Grâce à ces simplifications, et en se reportant d'ailleui-s

à l'équation (24) du n' 7,, l'équation en (X, — X) ci-dessus devient :

(X,-X) = C'iU^i] + i\a,^la) ^ Ap (u,a,^tia)^ ^73 + /^'

(Xj — X) représente la quantité de chaleur correspondant tant à réchauffement de toute la masse de fluide considérée, qu'au travdl intérieur dû à la vaporisation dans le passage de t^ à t, soit le calorique correspondant aux deux termes extrêmes du second membre de l'équation (5 bis) du n* 3^. — Il suffit donc, pour compléter cette équation et l'appliquer au cas qui nous occupe, d'ajouter à ces deux membres la quantité de chaleur représentant — AT^, c'est-à-dire le produit par A du travail dynamométrique des forces extérieures pris en signe contraire, et qui n'est autre alors que le travail dû à la pression de la vapeur dans la variation élémentaire de volume considérée. Or ce dernier travail est égal à + ^IWifl^ — tia); car, en se rappelant (n* 7,) la signification générale des lettres W et v, on a évidemment pour l'accroissement de volume du kilogramme de mélange :

[W^a, + v(1— aJ—Wa — v(i — a)] = (Wj— v)a,— (W— v)a=M,ai— iwr.

Dès lors, la quantité de chaleur représentant — ATd, a pour valeur -f- Ap(u,a, — ua) ; et il vient :

(X,-X) + AP(u,a,-«a) = C'(/,-0 4-(X,a,-Xa)-MiZ^.

Mais le premier membre de cette dernière équation n'est autre que la quantité de chaleur élémentaire q dépensée dans notre hypothèse d'une variation extrêmement petite de volume et de température ; donc ladite équation peut s'écrire:

(27) q = a{t,^t] + (Vi-^)-^yÇr.

Cette équation générale représente la relation qui, dans l'hypothèse en question, lie la quantité élémentaire de chaleur aux variations infiniment petites de la température, du degré d'aquosité et de la chaleur latente de vaporisation. Nous aurons l'occasion de nous en servir au n*» 7, pour la deuxième manière de calculer le travail d'une détente adiabatique. Mais pour la question que nous avons présentement à étudier, il faut la mettre sous une autre forme. A cet effet, remarquons que dans notre hypothèse, de même qu'il a été démontré plus haut pour {p^u^a^—pua), (k^a^—la) peut être remplacé par /(n^ — a) +a[\ — X). L'équation (27) devient ainsi, à l'aide d'ailleurs de quelques artifices de calcul faciles à saisir :

En posant la quantité entre crochets égale à 6, on a :

Il importe de noter que la quantité 6 n'est autre que ce que nous avons appelé (n" 2,) la chaleur spécifique à la température i de$ vapeurs saturées sèches. Le tableau suivant en renferme, pour diverses températures, les valeurs propres aux liquides pour lesquels noas avons donné, au n*" 7,, les éléments nécessaires à la détermination des pressions et des diverses quantités de chaleur concernant leurs vapeurs. Les personnes qui connaissent le Calcul différentieU trouveront facilement ces valeurs d'après l'expression générale ci-dessus de 6, en y faisant (\ — X) et (t^ — l) infiniment petits, puis en se reportant audit n*» 7^ pour se procurer \ et G en fonction de t.

EAD.

A Cl- TON E.

SULFURE DE CAtlBOKE.

iTHER SDLFUmQUE.

0 + 0,ll(i