CHALEUR LATENTE DE VAPORISATION

t la quantité de chaleur que cette vapeur abandonne en se condensant d'abord 1 s' abaissant ensuite jusqu'à •iO*' est représentée par :

D'un autre côté, la masse d*eau froide dont le poids exprimé en kilogrammes »st P absorbe, en s'élevaut de .0^ à 40°, une quantité de chaleur représentée ;n calories par P X 40.

Ces deux quantités de chaleur devant être égales pour satisfaire à Ténoncé,

on peut poser Téquation :

1^ 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 Veau d*un réfrigérant pour un poids donné de vapeur d*eau condensée et recueillie? — On distille de Teau dans un alambic dont le réfrigérant a une capacité de 60''S7. I/eau y est introduite à 10<*, et on la renouvelle graduellement, de manière que Teau qui entoure le serpentin se maintienne à la température moyenne de 30®. Combien de fois se sera renouvelée Teau du réfrigérant quand on aura distillé 10 kilogrammes d'eau ? I/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 Tair ambiant pendant l'expérience.

Représentons par x le poids d'une masse d'eau qui, étant porté de -f-lO^ à -{- 30*^, 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 + 10 (100 — 30) = 6070«» ; et il serait représenté dans la masse d'eau froide du réfrigérant par :

On pourrait donc poser l'équation :

Dès lors la masse d'eau que la condensation de la vapeur aurait portée de -|- lO"* à -f-30" aurait un poids égal à 303'''',5; et comme le réfrigérant a une capacité de 60''S7, il en faut conclure que l'eau se serait renouvelée 5 fois, car on a :

Chaleur latente de vaporisation et chaleur latente de fusion. — lf^ sure de Vune et de Vautre dans une même expérience. — On fait arriTer df la vapeur d'eau îi 100<* dans un vase clos qui renferme 3 kilogrammes déneigea zéro. Il faut 372 grainnies d(^ vapeur pour fondre celte neige sans élever st température. On constate dans une seconde expérience que le même rêsului est obtenu en substituant à la vapeur 2''",37 d'eau liquide à lOO. On <li^ mande la chal(;ur latente de vaporisation de Feau et la chaleur latente de fusion de la glace?

Représentons par l la chaleur latente de fusion de la glace, et par / b chaleur latente de vaporisation de Teau.

Les 3 kilogrammes de neige à zéro exigent pour fondre, sans changer de température, une quantité de chaleur représentée par 3 *; et renoncé du problème indique que cette quantité de chaleur est précisément celle qui est abandonnée par!2'''',37 d'eau liquide passant de 10O»à0". Or cette derniers quantité, exprimée en calories, est 2,37 X 100, ou 237. On peut donc postr réquation :

d'où

Pour connaître la valeur de l' 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 iOO*, en se condensant d'abord et s'abaissant ensuite jusqu'à zéro, dégagent précisément cette quantité de chaleur, il faut que l'on ait l'égalité :

On déduit de cette équation la valeur \' :

Ainsi, la chaleur latente de fusion de la glace est 79. Et la chaleur latenle de vaporisation de l'eau est 537.

14<^ Problèmes «ar rhyu^rométrie.

Volume occupé par une masse d\ur qui pèse lG"%li, et qui, étant à la pression 0,77, est saturé de vapeur d^eau à + -^'- — Sachant (ju'un volume d'air saturé de vapeur d'eau à 20' et sous la pression 0,77 pèse l()^',li, on demande quel est actuellement ce volume? On sait que la tension de la vapeur d'eau à 20^ est 17""",3î)l.

Keprésentons par V \v. volume occupé par la masse d'air dont il s'agit. La

formule ^nérale qui comprend le poids de l'air sec et celui delà vapeur qu'U renferme est :

On en déduit successivement :

13166,751 .omoo-.

Ainsi, le volume occupé par Fair humide dans les conditions de renoncé est 13««,337.

Volume occupé par une masse d'air quiy étant à -f- 20^, et ayant un état hygrométrique égal àOfiO y contient 1 kilogramme de vapeur d*eau. — Quel est le volume d'air qui, étant à -f- 20"» et ayant un état hygrométrique égal à 0,80, contiendrait un kilogramme de vapeur d*eau?

F == la tension de la vapeur d'eau = 17,3. E =s rétat hygrométrique = 0,80.

Soit V ce volume. 11 est évident qu'il est le m«>me que celui de la vapeur d'eau à laquelle est dû l'état hygrométrique égal à 0,80. Or, le volume de celle-ci est facile à délerniiner, puisqu'on a, pour cela, toutes les données nécessaires. La formule générale qui se rapporte à celte détermination est :

Cette formule exprimée en nombres donne :

^ ^'29=^ X 760(1 +'or003'?x 20) ^ «'«^^ = ''^'-

On déduit successivement de cette équation :

Ainsi, le volume d'air qui contiendrait 1 kilogramme de vapeur d'eau à + 20*, et qui aurait un état hygrométrique égal à 0,80 serait de 72939 litres ou de 72 mètres cubes 939 litres.

Volume occupé par un poids donné d'air à un état hygrométrique donné. — Quel est le volume occupé à 30" et sous la pression 760™" par 3 grammes d'air dont l'état hygrométrique est 0,66?

Représentons ce volume par V.

Lo poids de la vapeur seule est représenté par :

V 1,293 X,eo(,^^,)X 0,625.

Le poids de Tair seul est représenté de même par :