CHALEUR LATENTE DE FUSION

Le nombre de calories que la glace exige pour fondre est :

Le uombre de calories que peut abandonner Teau chaude en s*abaissant jusqu'à léro est 675 X 48 = 32400^.

Toute la glace fondra donc. Mais quand elle sera fondue, quelle sera la température du mélange?

Soit 6 cette température; on aura, en égalant la chaleur cédée et la chaleur reçue :

On déduit successivement de cette équation :

Ainsi non-seulement toute la glace fondra, mais la température du mélange 4*xcédera encore de 19^,5 celle qui correspond au point de fusion de la glace.

Clutleur latente de fusion de la glace. Sa mesure par la chaleur spécifique. Méthodes des mélanges. — Un vase en laiton dont le poids est 75 grammes et la chaleur spécifique 0,09 i contient 522 grammes d'eau à -f- -^- On y jette un morceau de gLiee àzéro. La glace fond, et le mélange prend une température commune de 17*',8. Le poids de l'eau a augmenté de 12 grammes. Quelle est la chaleur latente de fusion de la glace ?

Représentons cette chaleur latente par >. En négligeant l'influence exercée par l'air ambiant, on peut mettre en équation la chaleur acquise par le corps froid et la chaleur perdue par les deux corps chauds.

L'eau et le calorimètre qui étaient tous deux à -f- 20*' sont à 17°,8 après le mélange ; leur température s'est donc abaissée de 2",2. I^ur masse totale, le calorimètre étant évalué en eau , est 522 -f- 75 X 0,094 = 529,05. Le nombre de calories qu'ils ontabandonnées et qui représentent la chaleur perdue est donc 529,05 x 2",2 = 1 1G3%91 .

La chaleur absorbée par le morceau de glace et qui représente la chaleur acquise se compose de 12 X \ c'est-à-dire du nombre de calories nécessaire pour fondre la glace sans élever sa température, et de 12 X 17'',8 = 213*,fi, c'est-à-dire du nombre de calories nécessaire pour porter la glace, une fois fondue, de la température de zéro à celle de 17*',8. On a ainsi l'égalité :

lir»3\9l = 12 ).-f 213%(î, 1103,91-213,0

Ainsi, la chaleur latente de fusion de la glace, déterminée d'après les données de cette expérience, est représentée par 79%2.

Application de la chaleur latente de fusion de la glace. — Un morreaa de fer pesant 870 grammes est recouvert d'une couche de glace à «éro. On plongr le tout dans 1 litre d'eau à -f- W^, La glace fond, et le mélange prend one température de -f- 6°. On demande quel était le poids de la glace attachée as fer? La chaleur spécifique du fer est 0,1138.

Soit X le poids de la couche de glace. La chaleur qu'elle exige pour foodiv est X X 79,25, et celle qu'elle exige, une fois fondue, pour s'élever de zéro à 4- 6« est a? X 6.

Le morceau de fer qui était lui-môme à zéro avant le mélange et qui se retrouve à -|- 6*" à la fin de l'opération a reçu une quantité de chaleur représentée en calories par 870 X 0,1138 X 6 — 594%036.

La quantité de chaleur reçue en totalité, tant par le morceau de fer que par la glace qui le recouvre, est donc 594%036 -|- x 79,25 -^ x6.

Quant à la chaleur cédée, sa quantité est exprimée en calories par 1000(20 — 6)= liOOO*'.

On peut donc, en négligeant comme toujours les influences extérieures,

poser l'équation :

UOOO — 594,036

On en déduit :

Par conséquent, la couche de glace qui recouvre le morceau de f»*r pèse 1579%25.

Chaleur latente de vaporisation. Température à laquelle on élèvrune masse d'eau en y condensant un poids déterminé de vapeur, — La chaleur lali^ntf de la vapeur d'eau étant supposée égale à 5i0, on demande à (|uelle température on élèvera 20 litres d'eau à -f- ^*'> c» y condensant 1 kilogramme <!'• vapeur à -f- lOO*» et à 76^

Soit 0 celte température.

La chaleur dégagée par la vapeur d'eau sera 1 X 540+1 X (100 — 8), ou en totalité 6i0 — 0.

La chaleur acquise par Teau, en négligeant l'influence du vase et celle ill'air amhiant, sera 20 (0 — 4) = 20 0 — 80.

La chaleur acquise par l'eau étant égale à la chaleur abandonnée par ht vapeur, on peut poser :

On déduit comme conséquence de cette équation :

C'est donc à 34'*,28 que sera portée la température des 20 litres d'eau.