SUR LA CHALEUR

Esirait de la Table hygrométrique de M. Biot.

1 Degrés

j do niygromélre.

Tensions de la vaponr.

Degrés

do l’hygromélre.

Tensions de la vapeur.

23. On expose à l’air atmosphé-ique un thermomètre dont la boule est couverte d’une légère couche d’acide sulfurique concentré, et l’on voit que ce thermomètre monte de n°. Le même thermomètre couvert d’une couche égale du même acide est plongé ensuite dans de l’air saturé de vapeur aqueuse à la même températime, et s’y élève de N°. M. A. Delarive a proposé de mesurer approximativement le

degré d’humidité de l’air par la fraction Sur quels principes est fondée cette approximation ? Paraîtelle satisfaisante?

24. Si l’on avait des thermomètres à mercure, à huile d’olive, à alcool, à eau, dont les enveloppes et les réservoirs fussent identiques, lequel de ces thermomètres emprunterait ou céderait le moins de chaleur aux corps environnants pour se mettre en équilibre de température avec eux ?

Di^tized by Googl

2S. On verse 1 000® d’eau à 90“ sur 1 000* de glace à — 10“, et l’on obtient 2000* d’eau liquide à -j-3“.

Un glaçon si — 10“, qui pèse 100*, étant plongé dans une masse d’eau liquide à 0“, la température de ce glaçon remonte promptement à 0“, et son poids est alors augmenté de 12*.

Conclure de chacune de ces expériences le rapport X de la chaleur spécifique de la glace à celle de l’eau.

26. Deux corps A et A' dont les chaleurs spécifiques sont c et c', en se combinant entre eux dans le rapport de p à p', ^rment un compose dont la chaleur spécifique est (f. Comment peut-on reconnaître si la chaleur spécifique observée c* est plus grande ou plus petite (pie celle d’un mélange des deux corps A et A' opéré dans le rapport depi à p'?

Exemple : A et A' étant du soufre et du plomb / on a

p'=1294*,5 Ic'= 0,0293

et (;*= 0,046.

27. Un calorimètre d’eau contenait 580* de ce liquide. Les parois et le serpentin, qui étaient en cuivre, pesaient 429*,47, et l’on sait que la chaleur spécifique du cuivre est les 0,095 de (^lle de l’eau. On a fait passer dans l’appareil une masse d’air à 96“ , telle qu’à 0“ et sous 76'“ elle eût occupé 83', 40. Le gaz est sorti du calorimètre avec une température moyenne égale à 11“, après avoir échauffé l’eau de

SUR tA CUALRUR. l9^

4 degrés. On demande le rapport x de la chaleur spécifique de l’air à celle de l’eau.

28. On met en contact »t® de vapeur aqueuse à 100®, m'* d’eau à et /w'« de glace à 0®. Si la glace et la vapeur sont totalement liquéfiées par ce mélange, quelle sera la températui-e x de l’eau qu’on' obtiendra?

29. Dans l’expérience de Leslie, où l’eau se congèle dans le vide, supposons que les «i* d’eau em-

ployés et tout l’appareil soient primitivemént à 0® , et qu’on détermine le poids »i' du glaçon a l’instant

où toute l’eau qui ne s’est pas vaporisée est congelée et est encore à 0®. Pourrait-on déduire des nombres «J, m ' et 75, le nombre x d’unités de chaleur que ls d’eau à 0“ absorbe pour se vaporiser ?

. 30. On fait passer 1 00* de vapeur d’éther ( sulfurique) à 35®, 5 dans 3875s d’éther à 7®, la température a^ibiante étant de 10®, et l’on obtient 3975» d’éther liquitj| à 1 3®. On’ sait d’ailleurs que, pour s’échauffer d(||l°, 1* d*tber exige les 0,52 d’une de chaleur (c’est-à-dire de la quantité de chaleur qui élèverait 1 s d’eau de 1®). Occlure de ces données le nombre x d’unités de chaleur que 1* d’éther absorbe pour ^a vaporisation.

5i. Un kilogramme d’étain en se refroidissant dans un calorimètre de glace d’abord de i° à 0®, puis de i'° à 0®, puis enfin de t*® à 0®, a fondu successi-

FROÜLÈSES

vement a, a', a' kilogrammes de glace à 0®. 0 étant la température de congélation de l’étain liquide, on > a'if<0<t'<<". On demande d’après ces données le nombre x de kilogrammes de glace qui seraient • fondus par la chaleur qu’un kilogramme d’étain dégage en se solidifiant.

32. On introduit 1"^ d’étain solide à i" dans un vase de cuivre qui pèse p‘‘, et qui renferme M‘‘ d’eau pure à 0“. Un poids m de cette eau se vaporise d’a- ' . bord à 1 00“ environ ; le reste de l’eau et l’étain parviennent bientôt à la température A, qu’on note avec ' soin. * ^ ,

On verse ensuite 1 ^ d’étain liquide à dans Un vase de cuivre qui pèse p''‘, et qui contient M'‘‘ d’eau à 0“. Un poids m’ de cette eau se vaporise à 1 00“ ; le reste de l’eau, et l’étain, qui s’est solidifié, se fixent à la température commune b'. ^

Enfin l’on verse 1 ‘‘ d’étain liquide à dans un vase de cuivre qui pèse p"'', et qui contient M'‘‘ d’eau à 0“. Un poids m* d’eau se*vaporise à 100°; Jp reste de l’eau, et l’étain, qui s’est solidifi^ se fixent à là température b'. ^

On connaît la chaleur spécifique v du cuivre, la chaleur l absorbée par 1 d’eau qui se vaporise 1 00°, et la température 0 de la congélation de l’étain liquide. ^

On demande d’après ces données 1“ la chaleur . spécifique moyenne c de l’étain solide entre 0“ et A“,

2“ la chaleur spécifique moyenne c' de l’étain liquide depuis t'° ou jusqu’à 0“, 3“ la chaleur x dégagée par la solidification de 1 ‘‘ d’étain liquide.

%UE CHALECR. 195

55. Un anneau plat de fer fortement chauffé a été plongé dans une masse d’eau;à 0” contenue dans un * vase de cuivre à 0° , et la température du système s’est fixée à 0°. On demande la température initiale t du fer, connaissant son poids »i, sa chaleur spécifique c, le poids P de l’eau, sa chaleur spécifique 1 , le poids m ' du cuivre et sa chaleur spécifique d. On devra aussi tenir compte du faible poids p de l’eau qui s’est vaporisée à 1 00° environ , au moment de l’immersion de l’anneau.

Onpourra supposer 20°; w=2000«; c=0,13; p=6430*,7; m'rrrfiOO®; «'==0,095; p'=0*,4; enfin ^ — 535 , en désignant par l la chaleur que 1* d’eau absorbe pour se vaporiser à 1 00°»

54. Deux anneaux plats de même métal qui pèsent P* etp^s étant à une haute température ar, on les plonge respectivement dans des masses d’eau dont les poids sont vi et w' et dont les températures sont t et d. Les températures finales des mélanges sont 0 et Cela posé , on demande la température ar commune aux deux anneaux.

Cette méthode pyrométrique est-elle préférable à celle ou l’on plonge dans l’eau froide un seul anneau chauffé jusqu’à la température cherchée eC où l’on se donne la chaleur spécifique du métal ?

55. A quelle température t du thermomètre à air faudrait-il élever des poids égaux de cuivre et de zinc pris à 0°, pour que les quantités y, y', de chaleur reçues par eux fussent égales ?

D’après Dulorig et Petit les chaleurs spécifiques

196 PROBLÈM^ .

moyennes du cui\Tc et du zinc sont respectivement 0,0949 et 0,0927 entre 0“ et 100°, tandis qu’entre 0° et 300" du thermomètre à air elles sont 0,1013 * • et 0,1015.

56. Evaluer le nombre d’unités de chaleur défjagées par la combustion d’un gramme 1 " d’essence de térébenthine, 2" de cire blanche, .3" d’huile d’olive, ’ 4" de suif, 5" d’éther sulfurique, 6° d’alcool pur, en supposant que la combustion soit complète et produise de la A'apcur d’eau et du gaz acide carbonique.

L;j chaleur qui élève ’l* d’eau pure de 1"(C) étant prise pour unité, on adçiet, d’après les expériences • de M. Despretz, que 1® de carbone dégage en brûlant 7914 unités de chaleur, et que 1* d’hydrogène en dégage 23G40. La composition chimique des substances proposées est indiquée par le tableau sui- • vaut :

Essence do térébenthine (1). . .

Cire blanche (2)

Huile d’olive (3)

Suif (4)

Ether sulfurique (5). ......

Alcool pur (6)

Noms des observaieurs : (1) M. Dumas, (2) M. Th. De Saussure, (3) MM. Gay-Lussac et. Thénard, (4) M. Chevreul , (5) et (6) MM. Dumas et Boullay.

Carbone.

Uydrogèue.

Oxigène.