CHAPITRE VI

ÉBULUTION.

de îVbaiiiiion. — Chauffons un liquide par le fond du vase qui le contient, les couches d'eau qui les premières reçoivent la chaleur se dilatent, deviennent plus légères, s'élèvent dans le liquide, sont remplacées par des couches plus froides ; ce qui établit des courants qu'il est facile de rendre manifestes en jetant des poussières dans un vase transparent [fig. 118). Bientôt l'eau chante: des petites bulles de vapeur qui se forment au Tond, mais qui rencontrent des couches liquides plus froides, se condensent brusquement et causent ce bruit. De grosses bulles se détachent enfin , s'élèvent et viennent crever à la surface.

Pour qu'une bulle de vapeur, que nous considérons en particulier, subsiste dans le liquide dont elle écarte Us parties, il faut nécessairement que la pression qu'elle exerce soit égale à celle qu'elle supporte ; or, celle-ci se compose de la pression almosphérique et du poids de la colonne de liquide qui se trouve au-dessus de la bulle. Aussi la température d'ébullilion d'un liquide est telle que la force élastique maximum de la vapeur est égale à la pression qui s'exerce sur le liquide. Ainsi, la prèssioo atmosphérique est 76 centimètres, c'est a 100° que la force élastique de la vapeur d'eau est 76 centimètres ; à celte température, l'eau entre en ébullilion dans- un vase contenant une w\oone d'eau assez pelile pour qu'on puisse négliger la pression qu'elle exerce. Si la pression qui s'eierce sur un liquide vient à changer, la température d'ébullilion changera aussi.

Jn/Iuence de la pression. — l.'cau bout dans le vide à toute température. Au-dessus d'un vase contenant de l'eau, si l'on diminue la pression de l'air jusqu'à 4""",G, l'ébullilion aura

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lieu à 0° : c'est ce que nous avons fait dans l'expérience de

Leslie.

Il n'est pas nécessaire d'employer la machine pneumatique pour démontrer l'influence de la pression. Faisons bouillir de

l'eau dans un ballon à long col B (fîg. 149); quand la vapeur a chassé l'air, fermons avec un bouchon el retournons le ballon dans un vase plein d'eau. Si nous versons de l'eau froide à la partie supérieure, l'êbullition commence aussitôt et devient très-vive : pourquoi? La vapeur développée à la surface du liquide est condensée, la pression diminue, l'êbullition a lieu. Sur les montagnes, l'eau bout à une température d'autant plus basse qu'on s'élève plus haut ; quand la pression diminue

Elit: LUT! ON. 167

de 27 millimètres, la température de l'ébullilion baisse de 1°.

On a utilisé ce phénomène pour déterminer la pression dans les voyages sur les montagnes, par la mesure de la température d'ébullition de l'eau ; mais il faut alors employer un thermomètre qui permette d'apprécier les dixièmes et même les vingtièmes de degré, car Une erreur égale à la dixième partie d'un degré correspond à une erreur de 2°"°, 7 sur la pression. Le baromètre est beaucoup plus exact.

A la métairie d'Antisana, à une hauteur de 4100 mètres, l'eau entre en ébullition à 86° ; elle n'est pas assez chaude pour la cuisson des légumes. Lorsqu'on Tait bouillir l'eau dans un vase profond chauffé par le bas, la température du liquide est plus élevée dans les parties inférieures que dans les supérieures, parce que la vapeur doit avoir une force élastique capable de supporter le poids de l'atmosphère accru du poids du liquide.

Lorsqu'on augmente la pression sur un liquide, la température d'ébullition est retardéeet toujours telle que la tension de la vapeur donnée par le liquide est égale a la pression qu'il supporte.

La marmite de Papin (fig. 150) est formée d'un cylindre de bronze, à parois très-résistantes, que l'on remplit d'eau incomplètement. Un couvercle, fortement serré a l'aide d'une vis, présente une ouverture fermée par une soupape sur laquelle appuie un levier du troisième genre, chargé d'un poids tel, que si la force élastique de la vapeur atteint une certaine F'0, 1S0' limite, elle puisse soulever cette sou- umnite de Pspin. pape de sûreté-

Ôn chauffe cet appareil, l'ébullition est retardée beaucoup par

la pression de la vapeur qui comprime le liquide ; cette pression

. devient très-grande à mesure que la température s'élève ; si

l'on donnj issue à la vapeur, le jet s'élève avec bruit à une

hauteur de plusieurs mètres.

Lorsqu'on introduit dans la marmite de Pàpin des os d'animaux, el qu'on la chauffe à la température de l'eau, qui peut s'élever jusqu'à 235°, la substance animale se dissout beaucoup plus vite que dans l'eau à 100% el l'on obtient une solution de gélatine qui se prend en gelée par le refroidissement.

Influence de la nature du vase. — Dans les vases métalliques l'eau bout à 100° sous la pression de 76 centimètres ; dans un vase de verre, elle bout à 101°; si le vase de Verre a été lavé d'abord avec de l'acide sulfuriqûe, la température de l'ébullition peut s'élever à 105°.

Influence des corps dissous. — Les corps dissous dans les liquides, changent la température d'ébullition. Ainsi l'eau saturée de sel marin bout à la température de 108°. Et si Ton ajoute à l'eau du chlorure de calcium, quand le liquide est saturé, la température d'ébullition est 179°.

Rôle do» gaz dans rébuiiition. — Lorsque l'eau va entrer en ébullition dans un vase de métal, une partie de l'air qu'elle dissout se dégage ; de petites bulles se portent sur la surface métallique pour laquelle les gaz ont de l'adhérence, et ce sont ces bulles qui, se saturant de vapeur d'eau, grossissent de plus en plus, s'élèvent et viennent crever à la surface ; si l'on conduit la vapeur par un tube dans l'eau où elle se condense, on voit que ces mômes petites bulles d'air, noyaux des bulles de vapeur, se dégagent seules par l'extrémité du tube.

Dans un vase de verre, pourquoi l'ébullition a-t-elle lieu à

Appareil de M. Donny.

une température plus élevée que dans un vase métallique ? C'est que le verre est bien mouillé par l'eau et ne jouit pas de cette propriété du métal de dégager, de condenser les gaz à sa surface, et de favoriser l'ébullition. Ce rô'e important de l'air dissous, dans l'ébullition, est mis en évidence par plusieurs expériences: M. Donny a introduit dans un tube de verre courbé (fig. 151), terminé à une extrémité par des boules, de l'eau qu'il avait fait bouillir longtemps ; il a fait encore bouillir cette eau dans le tube et l'a fermé à la lampe. Dans ces conditions, si l'on place la branche pleine d'eau dans un bain à 140°, le liquide n'entre