VAPEURS DANS UN ESPACE LIMITÉ ET PLEIN DE GAZ

Fig. 633.

Lorsqu'un liquide est introduit dans une cloche placée sur une cuve à mercure et en partie pleine d'un gaz n'ayant aucune action chimique sur le liquide, celui>ci se répand en vapeurs dans le gaz et la force élastique devient plus grande que la tension primitive du gaz. La figure 634 représente l'appareil que Gay-Lussac a imaginé pour étudier le phénomène dont il s'agit : t est un tube large et gradué, fermé à son extrémité supérieure et mastiqué par son autre extrémité dans une boite métallique munie d'un robinet de fer r. A sa partie inférieure, le tube t communique avec un tube latéral s, plus long et plus étroit. Après avoir rempli tout l'appareil de mercure, on ouvre le robinet r. Alors à mesure que le mercure s'échappe par ce robinet, le niveau de celui qui reste dans le tube s descend successivement jusqu'en V, et à partir de cet instant, le robinet r restant ouvert, des bulles d'air passeront du tube s dans le tube t^ dont elles viendront occuper là partie supérieure. On arrête lecoulement du mercure quand environ la moitié du tube t est remplie d'air ; pour que le gaz qui arrive par le tube s soit sec, il faut faire commu-

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niquer rextrémité supérieure de ce tube avec un tube à chlorure de calcium destiné à retenir l'humidité de l'air qui s'introduit dans l'appareil.

Quand la partie supérieure du tube t est ainsi remplie d'air sec, on ferme le robinet r et on ramène la pression du fluide intérieur k celle de Tatmosphère en versant du mercure par le petit tube s, jusqu'à ce que le liquide s*élève au même niveau dans les deux branches ; on observe alors le niveau n du mercure ou le volume V occupé par le gaz sec.

Après cette première opération, on verse le liquide qu'on veut soumettre à Tessai dans la branche Sf on tourne le robinet r pour faire échapper un peu de mercure ^ et le liquide de la branche ouverte est bientôt aspiré dans la branche fermée; cela fait, on attend jusqu'à ce que le gaz, sec d'abord, soit enfin saturé de vapeur; ce but est atteint quand le niveau du mercure dans le tube étroit cesse de s'élever. Quand le gaz est saturé de vapeur, son volume s'est augmenté, mais on le ramène à sa première grandeur en versant du mercure par le petit tube , jusqu'à ce que le niveau soit revenu en n dans le grand tube. On remarque alors que le mercure se tient à une plus grande hauteur dans le petit tube que dans le grand. La différence a de ces niveaux mesure évidemment l'augmentation de force élastique due à la formation de la vapeur dans le volume invariable occupé par le gaz, ou la tension de cette vapeur seule. Or, cette tension est précisément égale à celle de la vapeur à saturation que ce même liquide aurait formée dans le vide, à la température de l'expérience. Ainsi la tension et par suite la densité de la vapeur qui sature un certain espace à une température donnée, restent les mêmes, que cet espace soit vide ou déjà occupé par un gaz. M. Regnault est arrivé, par un autre procédé, à des résultats peu différents de ceux de Gay*Lussac.

Il suit de ce qui précède qu'un espace limité en contact avec un liquide, et contenant un gaz, se sature de vapeur comme s'il était vide. Il n'y a d'autre différenee que dans la rapidité avec laquelle s'opère cette évaporation ; car elle se fait en quelque sorte instantanément dans le vide, tandis que la vapeur emploie un certain temps pour se former dans un lieu déjà occupé par un fluide élastique. La même indépendance existe encore lorsque l'espace proposé renferme plusieurs gaz, et même d'autres vapeurs qui ne puissent agir chimiquement sur celle que l'on éprouve; cette dernière se développe toujours sensiblement en même quantité que si l'espace ne contenait aucune matière pondérable. (H. V.)

LES PRÉNOM. DK LA KATDRB. 2 Zi

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