‹ Les phénomènes de la nature, leurs lois et leurs applications aux arts et à l'industrie, d'apres le Dr. W. F. A. Zimmermann [pseud.]Chapitre 394 sur 458 · DE L^ÉBULLITION · texte numérisé non relu

DE L^ÉBULLITION

degré de eohésion du liquide et la pression. Nous allons succc. ment faire connaître les effets de ces différentes causes, particulière ment sur Teau.

Une substance dissoute dans un liquide, lorsqu'elle n'est point volatile « ou qu'elle l'est moins que le liquide, retarde Tébullition d'autant plus qu'il y a davantage de la substance en dissolution. L'eau qui bout à 100 degrés lorsqu'elle est pure, ne bout qu'aux températures suivantes lorsqu'elle est saturée de différents sels :

L'eau saturée de sel marin bout à. ... 109 degrés.

— — de salpêtre 116

— — de carbonate de potasse. . 135

— — de chlorure de calcium. . 179

Les dissolutions acides présentent des résultats analogues; mais les substances purement en suspension , comme les matières terreuses , la sciure de bois, n'élèvent pas la température d'ébuUition.

Lorsque l'eau est mise en ébullition dans un vase métallique, sa température diffère à peine de celle de la vapeur qu'elle émet. Il n'en est plus de même lorsqu'oa opère dans des vases de porcelaine ou de verre. D'après Gay-Lussac, à la pression 0™,76 et dans un ballon de verre, l'eau distillée n'entre en ébullition qu'à 101 degrés; et, d'après Marcet, quand le vase de verre a été bien nettoyé avec de l'acide sulfurique concentré ou de la potasse, la température de l'eau peut même s'élever jusqu'à 105 et 106 degrés. Toutefois, un simple fragment de métal , placé au fond du ballon , suffit pour ramener la température de l'ébullition à 100 degrés, et, en même temps, pour faire disparaître les soubresauts violents qui accompagnent l'ébullition des dissolutions salines ou acides dans des vases de verre. De même que pour les substances en dissolution, la température de la vapeur n'est pas influencée par celle que prend l'eau dans les vases de verre. A la pression 0"',76, elle est encore 100 degrés, ainsi que dans les vases de métal.

On attribue le retard qu'éprouve l'ébullition de l'eau dans des vases de verre à l'attraction moléculaire que le verre exerce sur l'eau et qui doit être vaincue avant que le liquide puisse se vaporiser, effet qui ne peut évidemment être produit que par une élévation de température.

L'influence de la cohésion du liquide est évidente, car les molécules ne peuvent se vaporiser que lorsque, par l'effet de la chaleur, leur attraction mutuelle est détruite. A l'appui de cette théorie, on peut

528 DE l'ÉBULLITION.

citer quelques expériences de M. Donny qui démontrent que l'eau, complètement purgée d'air par une ébuUition prolongée, bout à une température beaucoup plus élevée que l'eau ordinaire qui tient toujours en dissolution de l'air et dont, par suite, la cohésion est moindre que celle de l'eau parfaitement dépouillée de gaz.

Tout liquide n'entrant en ébullition qu'au moment où la tension de sa vapeur égale la pression qu'il supporte (p. 510), on conçoit que celte pression augmentant ou diminuant, la tension de la vapeur et, par conséquent, la température nécessaire à l'ébullilion, doivent croître ou décroître. C'est ce qui a lieu en effet.

Pour s'en assurer, il suffit de mettre un vase plein deau, d'alcool ou d'éther, sous une cloche reposant sur le plateau d'une machine pneumatique; on observe alors que l'ébullition se manifeste à une température d'autant plus basse que l'air a été plus raréûé : on fait ainsi facilement bouillir de l'alcool et de l'éther à la température ordinaire, et de l'eau à la température de 25 ou 30"*.

On peut encore opérer d'une autre manière : On remplit à moitié d'eau un ballon à long col et on met le liquide en ébullition : en éloignant le ballon du foyer, Tébullition cesse ; alors on le ferme avec un bouchon, et, après l'avoir retourné, on applique sur le fond un linge mouillé : le refroidissement condense une partie de la vapeur qui occupe Tespace situé au-dessus de l'eau , la pression diminue et l'ébullition se manifeste de nouveau avec vivacité. Elle cesse, au contraire, d'une manière presque complète, quand on ôte le linge, pour recommencer encore une fois lorsqu'on le réapplique. Ces alternatives d'ébullition et de calme du liquide peuvent se renouveler un grand nombre de fois.

C'est par l'effet de la diminution de la pression atmosphérique que, sur les hautes montagnes, l'eau bout au-dessous de 100 degrés. Sur le Mont-Blanc, par exemple, qui selève à 4,775 mètres au-dessus du niveau de la mer, l'eau entre en ébullition à 84 degrés. Cette propriété a été appliquée récemment dans un petit appareil, Vhypsomitref qui fait connaître la hauteur d'un lieu d'après la température à laquelle l'eau y entre en ébullition.

Si, au contraire, la pression augmente, l'ébullition est retardée. Elle n'a lieu pour l'eau, par exemple, qu'à 120%6, quand la pression est de deux atmosphères. On peut effectuer cette augmentation de pression en diminuant de plus en plus l'ouverture par laquelle communique avec l'air le vase qui contient le liquide. En effet, lorsque cette ouverture est trop petite pour livrer passage à la vapeur qui se

DB LEBULLITION. K39

forme lors de rébullition à la pression atmosphérique, la température du liquide et, par suite, la tension de la vapeur doivent s'élever pro* gressivementy jusqu'à ce que le poids plus grand de vapeur qui s'écoule à chaque instant, à raison de cette augmentation de force expansive, entraîne autant de chaleur que le foyer en fournit aux parois du vase. L'ébullition commencera alors et aura lieu à une température constante d'autant plus élevée que l'orifice d'écoulement de la vapeur sera moindre. En fermant complètement cette ouverture, on peut même rendre rébullition impossible , puisque l'espace qui se trouve au-dessus du liquide pourra se saturer de vapeurs. La température et la force élastique des vapeurs croissent alors avec une grande rapidité. On peut constater les faits qui précèdent au moyen de la chaudière en (Ole représentée dans la figure 636. Le couvercle, qui est forte-

Fig. 636.

ment boulonné sur la chaudière, est percé de trois ouvertures : la première est fermée avec une soupape que l'on charge de manière à produire une pression en rapport avec la force des parois; dans la seconde on visse un tube de fer a qui descend dans la chaudière et qu'on remplit de mercure; enfin, sur la troisième, on visse un tube à robinet susceptible de recevoir des ojutages de différentes dimensions.

Page 1