VAPEURS EN CONTACT AVEC UN EXCÈS DE LIQUIDE

éMiqae de la vapeur qui s'est farinée instantanément dans le

rida.

L'eipérience peut être répétée de manière qu'il ne reste pas de liquide en excès, il faut pour cela donner à la chambre tarométrique de grandes dimensions. On prend, par exemple, uq ballon d'un demi-litre, auquel on soude un tube long de 80 centimètres C (fig. 134); cet appareil rempli de mercure est retourné sur une cuvette à mercure. Si l'on fait passer dans la chambre une très-petite ampoule pleine d'éther et qu'on agite, l'ampoule se brise, le liquide disparaît entièrement, le mercure s'abaisse: tout le liquide s'est réduit en vapeur. Hais ici le mercure est en général moins abaissé que dans le tube B, la farce élastique de la vapeur est moins grande; aussi on dit que la force élastique de la Tapeur en contact dans le vide avec un excès de liquide est maximum.

Nous diviserons l'étude des vapeurs en deux parties : 1* vapeurs en contact dans le vide avec un excès de liquide ; 2° vapeurs non en contact avec un «ces de liquide.

Vapeur» en eontnet avec ■■ exeèa * »i»"i«* — La différents liquides ont d« /orces élastiques différentes à une tnémt température.— Pour le démontrer, ou répète la première expérience avec plusieurs tubes barométriques remplis d* mercure, puis retournés dans la même cuve (fig. 135); on fait passer ' dans trois de ces tubes des liquides afférents, de l'eau, de l'alcool, de l'élher ; le quatrième est un ^mètre ordinaire. On voit que la dépression du mercure «I faible avec l'eau, plus grande avec l'alcool, très-grande «ec l'éther.

La farce élastique d'un liquide dans te vide est invariable lorsque 'a température ne change pas. — On remplit de mercure un tube wttométrique, on laisse seulement à la partie supérieure un îetit espace dans lequel on verse de l'éther. Le tube, fermé avec le doigt, est retourné dans une cuvette profonde (fig. 136); aussi -

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tût «ne le doigt est retiré, le mercure baisse. L'éther possède à la température ordinaire une grande force élastique qui est égale à la différence entre la hauteur du mercure dans le tube et celle

du mêlai dans un baromètre ordinaire ; or, si l'on soulève le tube ou si on l'abaisse, le volume occupé par la vapeur change, mais la hauteur du mercure indiquée sur la figure par une

MESURE DES FORCES ÉLASTIQUES DE LA VAPEUR. 153 flèche {flg. 137), et par suite la tension de la vapeur, reste invariable.

La force élastique de la vapeur s'accroît avec la température. — Celle proposition se démontre h l'aide d'un appareil dû à Dolton. Deux tubes barométriques pleins de mercure, placés parallèlement, plongent dans une marmite à moitié pleine de ce métal ; dans l'un d'eux on a fait passer une petite colonne d'eau (fig. 138). Autour des (ubes on place un manchon de «erre cylindrique dans lequel on verse de l'eau.

La colonne d'eau déplace le mercure, qui s'élève entre le cylindre et les parois de la cuvette à une liaulcur treize l'ois et demie moindre. En plaçant la marmite sur un fourneau allumé, la chaleur se communique du métal à l'eau ; on voit peu a. peu le mercure baisser dans le tube à vapeur, ce qui indique que la tension de la vapeur augmente avec la température.

Mesure de* forée» élastique» ite la vapeur d'eau entre 0° et 100°.

— Cet appareil permet de mesurer la force élastique de la vapeur a diverses températures; il suffit pour cela de bien agiter le liquide du manchon, d'y plonger un thermomètre quidonne la température, ei de mesurer la différence de niveau du mercure dans les deux branches. Cette hauteur du métal que l'on ramène à la température da 0°, en la divisant parle binôme de dilatation cubique du mercure (1+K(), représente la force élastique maximum de la vapeur d'eau à la température t. On a pu déterminer ainsi les forces élastiques de la vapeur d'eau de 0° c cet appareil : à 0°, en remplissant le manchon de

glace fondante; à 100°, en maintenant l'eau a l'ébulliiion.

L'expérience montre qu'à la température de l'ébullilion de l'eau, le mercure déprimé dans le baromètre à eau se trouve exactement au même niveau que la surface extérieure de ce métal dans la cuvette. La pression supportée par la vapeur à 100° est donc égale au poids d'une colonne de mercure qui a 76 centimètres de hauteur.

Mesure de ta force élastique de la vapeur d'eau au-dessus de' 100°. — On peut employer un tube recourbé tout semblable à celui de Moriotte, mais dans lequel la partie Termes de la petite branche est un peu rapprochée de la branche ouverte, ce qui facilite les manipulations. On rem- ' plil tout cet appareil de mercure, mais on laisse à la partie ouverte un petit espace que l'on remplit d'eau, et par le retournement on fait passer le liquide dans la branche fermée, puis on donne écoulement au mercure de la grande branche jusqu'à ce que le niveau de son coté soit un peu plus bas que dans la branche fermée. Le tube est plongé dans un vase plein d'eau bouillante (flg. 139); un espace qui se remplit de vapeur se forme au-dessus du mercure et le déprime jusqu'à ce que le niveau soit le même dans les deui branches : expérience qui démontre de nouveau que la pression de la vapeur en contact avec un excès de liquide est égale & la pression atmosphérique à la température de l'ébullilion. On ajoute dans l'eau bouillante , une petite quantité d'un sel, le chlorure de calcium ; un thermomètre plongé ' dans l'eau indique que la température d'ébullilion est plus élevée, le mercure monLedans ia branche ouverte, la pression delà vapeur devient égale à la pression atmosphérique augmentée d'une colonne de mercure égale à la différence des niveaux et réduite à 0" : la température est donnée par un thermomètre plongé dans le bain.

En augmentant peu à peu les proportions du chlorure de calcium, on peut porter la température jusqu'à 180", et déterminer les forces élastiques de la vapeur d'eau A chaque degré de température ; mais il faut verser du mercure dans la branche

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PRIBCIPE DE WATT. 155

ouverte et donner à ce tube une longueur de plus en plut grande.

M. Hcgnault a mesuré ls tension de la vapeur d'eau A l'aide de l'appareil représenté (flg. luO), en déterminant la temperature de l'ébulÛtion de l'eau contenue dans une chaudière C qui communique par un tube refroidi avec nn réservoir h air comprimé B el un manomètre A air libre. La force élastique de la vapeur d'eau à la température de l'ébullition est égale à la

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mu- désuni de 100',

pression que l'on exerce sur le liquide, qui se mesure par l'excès de la hauteur du mercure dans la branche ouverte du manomèlre, auquel on ajoute la pression .de l'atmosphère, La température de l'ébulHIion s'obtient A l'aide de thermomètre» introduits dans des tubes de métal soudés au couvercle de la chaudière et plongeant dans le liquide. nitlft «e «Ta» «( iuphik «c la force MaaHaae miI- > «i »*. — Gny-Luwac a

effectué celte mesure en «'appuyant sur le principe suivant dû à Watt. Dans un tube fermé ABC (flg. lui) et vide d'air, on a introduit un liquide; la branche C est plus chaude que la branche A; au bout d'un certain temps, tout le liquide passe de la partie C dans la partie A qui est plus froide, et la force élastique de la vapeur dans le tube est finalement celle qui

correspond a la température la plus basse. La vapeur émise dans le vide par le liquide C arrive en A; sa force élastique est trop grande, elle se liquéfie en partie ; la pression de la vapeur qui reste dans la partie A est plus petite que celle de la vapeur qui existe en C; une nouvelle quantité de celle-ci