CHALEUR LATENTE

Lorsqu'on élève graduellement la température d'un corps solide quelconque, il arrive un moment où ce corps commence à entrer en fusion. Dès ce moment et quelle que soit Fintensité de la source de chaleur employée, la température du corps cesse de s'élever et reste constante jusqu'à ce que la fusion soit complète. Il suit de là que, pour changer d'état, les corps solides absorbent une certaine quantité de chaleur dont l'unique effet est de les maintenir à l'état liquide. Cette quantité de chaleur, qui n'agit pas sur le thermomètre et qui ne produit d'autre effet qu'un nouveau groupement moléculaire, se désigne sous le nom de chaleur latente de fusion, ou simplement de chaleur de fusion. L'expérience suivante démontre très-nettement l'existence de la chaleur de fusion : Si l'on mélange 1 kilogramme de glace pilée à zéro avec un égal poids d'eau à 79 degrés, la glace se fond aussitôt et on obtient 2 kilogrammes d'eau à zéro. On voit par là que, sans changer de température et uniquement pour se fondre, 1 kilogramme de glace absorbe la quantité de chaleur nécessaire pour élever de zéro à 79 degrés 1 kilogramme d'eau , c est-à-dire 79 unités de chaleur. Cette quantité de chaleur représente donc la chaleur latente de l'eau ou le calorique de fusion de la glace.

Les liquides, sans changer de température et uniquement pour se réduire en vapeur, ont pareillement besoin d'une certaine quantité de chaleur qui constitue leur chaleur de volatilisation. L'existence de cette seconde espèce de chaleur latente se démontre , soit par la fixité de la température des liquides en ébuUition, quelle que soit l'activité du foyer auquel ils sont exposés, soit par la chaleur que les vapeurs dégagent au moment où elles repassent à l'état liquide, soit par rabaissement de température qui accompagne levaporation des liquides

(p. 522) et qui serait évidemment inexphcable si l'on n'admettait pas lexistence de la chaleur latente de volatilisation.

Quant au dégagement de chaleur qui a lieu lors de la liquéfaction des vapeurs, il est facile à constater au moyen de l'expérience suivante : La vapeur produite dans une cornue de verre a (fig. 638), se rend dans une éprouvette c remplie d eau froide que l'on a pesée avec soin. Lorsque l'eau de

Fig. 638.

ait MESURB DU CALORIQUE DE FUSION.

la cornue est en ébullhion, quelques minutes suffisent pour que la vapeur qui arrive dans l'eau de i'éprouvette élève la température de ce liquide de 6 à T*. On arrête alors l'expérience et l'on pèse de nouveau I'éprouvette; l'accroissement de poids p de celle-ci représente le poids de la vapeur liquéfiée. Supposons qu'on ait trouvé p égal à iS'*"; le poids de l'^au froide contenue dans I'éprouvette égal à 4200*', sa température initiale de l^"* et sa température au moment où l'on arrête l'expérience de IS"". Faisons abstraction de la chaleur absorbée par I'éprouvette, et désignons par x le nombre d'unités de chaleur que dégage 1 gramme de vapeur d'eau en se liquéfiant sans changer de température. Si la vapeur d'eau arrive à iOO»^ 45 grammes de cette vapeur dégageront, en se liquéfiant, 45 x unités, et l'eau provenant de cette liquéfaction abandonnera, en se refroidissant de 100« à 18o, 45 X 82 = 5536 unités. La chaleur que l'eau de I'éprouvette a gagnée a pour expression 4200 X 6 = 2S200; on doit donc avoir 45 X + 5526 = 25200, d'où x = 504. Cette valeur de x n'est qu'approchée, parce que nous avons négligé de tenir compte de la chaleur absorbée par I'éprouvette, et de plusieurs autres causes d'erreur inhérentes au procédé que nous avons employé.

Enfin, se fondant sur l'exemple des gaz qui exigent^ pour éprouver une même élévation de température, une plus grande quantité de chaleur lorsqu'ils peuvent se dilater que lorsqu'on les maintient sous le même volume, on admet que la chaleur qui pénètre dans les corps que l'on échauffe se compose toujours de deux parties : l'une servant à élever la température, et l'autre, à produire le déplacement moléculaire qui constitue la dilatation dont le changement de température est accompagné. Cette seconde partie, qui devient latente et par conséquent insensible au thermomètre , s'appelle chaleur latente de dilata^ tion. Ce que l'on nomme le calorique spécifique des corps liquides ou solides est la somme de ces deux quantités de chaleur que l'unité de poids de ces corps absorbe pour éprouver une élévation de température d'un degré. On ne connaît jusqu'ici aucun procédé pour déterminer le calorique latent de dilatation soit des solides, soit des liquides. Il n'en est pas de même pour le gaz, dont la physique est, sous ce rapport, plus avancée que celle des deux autres classes de corps pondérables. (H.V.)