CHALEUR LATENTE DE VAPORISATION
et la quantité de chaleur que cette yapeur abandonne en se condensant d'abord et s'abaissant ensuite jusqu'à 40* est représentée par :
D'un autre côté, la masse d'eau froide dont le poids exprimé en kilogrammes est P absorbe, en s'élevant de 0^ à 40°, une quantité de chaleur représentée en calories par P X 40.
Ces deux quantités de chaleur devant être égales pour satisfaire à l'énoncé, on peut poser l'équation :
La quantité d'eau froide qui sera nécessaire pour condenser la vapeur et abaisser sa température à + 40" sera 8"*,828.
Chaleur latente de vaporisation. — Combien de fois doit-on renouveler l'eau d'un réfrigérant pour un poids donné de vapeur d'eau condensée et recueillie f — On distille de l'eau dans un alambic dont le réfrigérant a une capacité de 60"^ 7. L'eau y est introduite à 10^, et on la renouvelle graduellement, de manière que l'eau qui entoure le serpentin se maintienne à la température moyenne de 30°. Combieu de fois se sera renouvelée l'eau du réfrigérant quand on aura distillé 10 kilogrammes d'eau? L'eau distillée sort du serpentin à la température de 30** et y entre en vapeur à 100°. On néglige la chaleur prise par le vase réfrigérant et celle qui se perd dans l'air ambiant pendant l'expérience.
Représentons par x le poids d'une masse d'eau qui, étant porté de -(-10* à -f" ^^) absorberait toutes les calories abandonnées par la vapeur dans les conditions de l'expérience. '
Le nombre de calories ainsi dégagées serait évidemment :
10 X 537 4- 10 (100 — 30) « 6070«» ; et il serait représenté dans la masse d'eau froide du réfrigérant par :
On pourrait donc pos er l'équation :
Dès lors la masse d'eau que la condensation de la vapeur aurait portée de -f- 10^ à -f-30*' aurait un poids égal à 303'^",5; et comme le réfrigérant a une capacité de 60"^,7, il en faut conclure que Teau se serait renouvelée 5 fois, car on a :
Chaleur latente de vaporisation et chaleur latente de fusion. — Mesure de Vune et de Vautre dans uîie même expérience, — On fait arriver tie^ la vapeur d'eau à 100° dans un vase clos qui renferme 3 kilogrammes de neige à zéro. Il faut 372 grammes de vapeur, pour fondre celte neige sans élever sa température. On constate dans une seconde expérience que le même résultat est obtenu en substituant à la vapeur 2''",37 d*eau liquide à 100*. On demande la chaleur latente de vaporisation de Teau et la chaleur latente de fusion de la glace?
Représentons par \ la chaleur latente de fusion de la glace, et par à' la chaleur latente de vaporisation de l'eau.
Les 3 kilogrammes de neige à zéro exigent pour fondre, sans changer de température, une quantité de chaleur représentée par 3 >; et Ténoncé du problème indique que cette quantité de chaleur est précisément celle qui est abandonnée par 2'''', 37 d'eau liquide passant de 100**àO®. Or cette dernière quantité, exprimée en calories, est 2,37 X 100, ou 237. On peut donc poser l'équation :
d'où
Pour connaître la valeur de )! il suffit de remarquer que si \ est égal à 79, les 3 kilogrammes de neige exigent pour fondre, sans changer de température, 3 X 79 = 237 calories. Et puisque 0''",372 de vapeur à 100^, en se condensant d'abord et s'abaissant ensuite jusqu'à zéro, dégagent précisément cette quantité de chaleur, il faut que Ton ait l'égalité :
On déduit de cette équation la valeur \' :