ÉBULLITION DANS US VASE OUVERT
On enlève le bouchon qui porte le tube, afin que l'eau contenue dans le ballon soit en contact avec l’air atmosphérique. Dans ce cas , l’ébullition devient régulière, et quelle que soit sa durée, le courant ascendant charrie constamment de l’air. Il suit de là que l’eau chaude qui s'élève du fond perd une portion de son air, et qu’en arrivant en contact avec l’atmosphère, elle en absorbe de nouveau , quelle entraîne en descendant. Il se forme ainsi deux courans contraires qui ont bientôt échauffé toute la masse liquide. Près du terme*de l’ébullition , l’on voit se détacher de la surface de chauffe des bulles de vapeur qui montent et disparaissent avant d’arriver à là surface qu'elles finissent par atteindre quand l’eau est suffisamment chaude. Alors le liquide est en pleine ébullition , et la température indiquée par le ther-
moindre demeure constante. Cette dernière est toujours plus faible que la température du bain-marie.
La vaporisation est d’autant plus rapide, que la différence
MÉMOIRE SOT 'lÆb BATEAUX A VAPEUR.
T — <f est plus grande et que la paroi de chauffe est moins épaisse.
C’est en vertu de ceprindpe que, pour avoir-une vaporisation plus rapide, une force motrice plus grande, on applique directement le feu au dessous des chaudières; et que le même foyer chauffantde la meme manière, la même surface de chauffe produit le plus fie vapeur aux températures les moins élevées.
Si l’on pousse le feu trop vivement, si la température de la surface de chauffe est trop élevée, la vapeur s’en détache avec une telle vitesse , qu’elle soulève ou projette l’eau trop lente à lui livrer passage, l’ébullition devient tumultueuse, et le liquide I touillant , transformé en mousse, augmente considérablement de volume.
éuui.UTioN nr l'eau covte.vast très peu d’air.
Le ballon de verre est à moitié plein d’eau recouverte d'une couche d’huile. On chauffe jusqu’à l’ébullition que l’on maintient pendant quelques minutes, pour chasser tout l'air retenu par une affinité moindre qu’une atmosphère. L’eau étant dépouillée du gaz, quelle ne peut absorber de nouveau à cause de l’huile qui l’en sépare, on laisse refroidir jusqu'à ce que les courans soient éteints. Dans cet état, si l’on chauffe graduellement de nouveau , la température indiquée par t peut quelquefois s’élevor jusqu’à rta3°, avant qu’il y ait ébullition sous In pression atmosphérique. A cette température l’eau privée d’air est dans l'état d’équilibre qui précède la vaporisation instantanée; ear-sid’on
PIIKM1BHE PARTIR.
chauffe de un degré dé plus , il se développe en un instant une masse énorme de vapeur qui' brise le vase quoiqu’il suit ouvert , ou qui Relance au dehors en entraînant beaucoup d'eau, quand l’ouverture et lai résistance du vase sont grandes. Au même instant le liquide qui reste se trouve abaissé à la température de l’ébullition^ parce que l'eau qui s’est vaporisée a du prendre son calorique d'élasticité aux molécules qui l’entouraient. Pour expliquer ce phénomène, observé d’abord par Ueluc et ensuite par Bellanm, nous remarquerons que l'eau privée d’air élastique doit s’échauffer très lentement.
lies particules liquides , n’étant plus séparées par des bulles de gav., ont une force de cohésion qui offre plus de résistance à la formation des courans , ainsi qu’à la tension et au dégagement de la vapeur naissante ; la couche en contact avec la surface de chauffe doit acquérir une température plus forte avant de s’en détacher, parce quelle n’est plus entraînée par l’air qui s'élevait le premier. Donc la masse liquide, avant de passer en vapeur, s’échauffe davautage quand elle est privée d'air. Cependant la chaleur croissant graduellement , la couche qui mouille la surface de chauffe finit par se vaporiser, et la vapeur qui s’élève échauffe l’eau qu’elle rencontre. Cet échauffement, et le courant ascensionnel , font sortir un grand nombre de particules de la sphère d’attraction qui les retenait; l'équilibre entre la vapeur naissante et la force de cohésion est rompu, et une portion de liquide se gazé fie comme la poudre « avec une force élastique plus
96 MÉMOIRE SUR LES BATEAUX A VAPEUR
« faible que celle qui répond à la température de la paroi. »
La preuve que cette vaporisation explosive est due à la vapeur qui s’élève du fond à travers le liquide à l’état d'équilibre instantané, c’est qu’on peut la déterminer mécaniquement.
Expérience s
Si l’on pousse à l’ébullition de l’eau couverte d’une couché d’huile, dans un vase au fond duquel repose une tige qui sort au dehors; qu’on ôte ensuite l’eau du feu pour laisser refroidir jusqu'au moment où l'ébullition cesse, il suffira, pour faire bouillir de nouveau, de détacher les bulles de vapeur invisibles adhérentes au fond , en le frappant ou le frottant avec la tige. Si , au lieu de frotter la paroi du vase, on agite l’eau avec la tige, l’ébullition momentanée n’a point lieu.
ÉBULLITIOX DE LEÀD SURSATURÉE DE SELS.
On chauffe graduellement un roatras contenant de l’eau saturée de sels. L’ébullition se fait d’abord régulièrement; et, à mesure que l’eàu se vaporise, le sel qui reste, ne pouvant plus être dissous, se précipite en partie. Alors l’ébullition devient irrégulière; elle se fait par bouffées , comme celle de l’eau privée d’air; et la température dépasse plus ou moins cent degrés , selon la natnre du sèl et l'état de saturation du liquide.
Quand le dépôt est d’une certaine épaisseur, chaque bouffée soulève la masse qu’elle lance en partie contre la voûte du nuiras. Si l’on attache ce dernier à l’un des bras d’une balance pour
détruire, au moyen d’un contre-poids, la plus grande partie de sa pesanteur, les projections intérieures le soulèvent avec une force plus ou moins grande, selon l’épaisseur du dépôt qui recouvre la surface de chauffe.