CHAPITRE XXII

De V eau réduite en vapeurs élastiques.

iiG. L’e A.U, étant une substance déjà passée dé la solidité à la liquidité , peut se vaporiser par l’addition du calorique , et devenir élastique comme l’air. Sa vapeur est sujette aux mêmes lois, parce que c’est le calorique qui lui donne l’élasticité , comme il la donne à l’air ; et s’il en donne plus à l’une de ces deux substances qu’à l’autre , cette différence ne peut provenir que de la nature différente de leurs éléments qui peuvent différer en grosseur et en figure , s’ils ne different pas en densité. Chacun des éléments

PAIITIE IV. SECT. I. CHAP. XXII. 1 53 de l’eau s’entoure d’un vacuum qui contient le calorique additionnel, et il doit y avoir un rapport de grosseur entre le volume du vacuum et celui de l’élément aqueux qui en occupe le centre. Si ce rapport est plus grand que celui qui a lieu dans l’air , la vapeur sera plus pesante que l’air j si le rapport est égal , la densité de la vapeur sera égale à celle de l’air ; si ce rapport est plus petit , la densité de la vapeur sera plus petite que celle de l’air ambiant, et cette vapeur devra s’élever en l’air à rai.son de sa légèreté.

1 1 7. Nommons v ( upsilon grec ) le volume élastique d’un élément entouré de son vacuum , et tt (alpha grec) celui qui est propre à l’élément qui en occupe le centre, en sorte que v soit représenté par un nombre dont <t est l'unité; il est clair que la densité de la vapeur humide sera la même que celle de l’air quand on aura la proportion I : V : : a : u; et nous pouvons aussi nom»mer 9 ( phi grec ) le calorique additionnel de la vapeur, de même que celui de l’air a été nommé F. Un pied cube de vapeur aqueuse pesera autant qu’un pied cube d’air , de même qu’une caisse remplie de plomb de chasse ou de balles de fusil a le même poids dans les deux cas.

D’un autre côté , la vapeur, ayant la même densité que l’air, soutiendra la même pression que l’air; et cette pression pourra être exprimée par le même P. La formule aqueuse serait à la rigueur (p = (v — tt) X (P -H I ); mais nous ferons simplement ç—v P.

1,54 PRIKCIPrS DE PYROnTW A Ml QUE.

1 18. Quant aux valeurs de ç et de F, elles sont bien différentes à même température dans les deux fluides élastiques : car l’origine du calorique additionnel de l’air est placée 198,5 degrés plus bas que celle du calorique additionnel de l'eau. Ainsi, quand l’air a déjà 198,6 degrés de calorique additionnel, l’eau n’est qu’à o; et quand l’air en a ao 8 , 5 , la vapeur aqueuse n’en a encore que 10 au thermomètre de Réaumur. Nous n’avons jusqu’à-présent aucune expérience faite qui puisse servir à déterminer quel calorique additionnel doit avoir la vapeur pour avoir , sous même pression, une densité égale à celle de l’air. Il faut, pour parvenir à cette connaissance, une expérience directe, comme nous en avons eu une pour l’air. On serait tenté d’abord de croire que le calorique additionnel pourrait être celui qui fait bouillir l’eau , et qui est exprimé par 80 degrés au-dessus du point de la glace; mais, en y réfléchissant, on voit- que cette température est trop haute, et que les vapeurs qui résultent de l’ébullition sont beaucoup plus légères que l’air; ce qui se connaît à la vitesse avec laquelle elles s’élèvent.

119. Dans cette incertitude nous ferons une supposition qui paraîtra arbitraire, mais qui servira du moins à essayer une comparaison entre les deux maniérés dont le calorique agit sur l’air et sur l’ean .

Je suppose que l'eau lèduite en vapeurs par une chaleur additionnelle de dix degrés au-dessus de la glace fondante, et sous une pression égale à 28

Di

■ik

PARTIE IV. SECT. I. CHAP. XXII. l 55 pouces de mercure , a la même densité que l’air soumis à la même pression et à la même température; c’est-à-dire que, dans les cas dont il s’agit, le pied cube de vapeurs pèserait 809 j gr. , et que ces mêmes vapeurs se soutiendraient dans l’air et se mêleraient avec lui, sans monter ni descendre à raison de leur pesanteur ou de leur légèreté.

Dans cette hypothèse, on pourrait bien faire pour les vapeurs aqueuses le même raisonnement que nous avons fait ci-devant (71 et 7a), et on trouverait que l’expression générale du poids d’un

pied cube de vapeurs aqueuses est

et qu’

en

égalant cette valeur à celle du poids d'un pied

, qui

1 J. . S 02 , 2 li 24,08“

cube dair, on aura I équation —j — =■

représente toutes les combinaisons de chaleur et de hauteur du baromètre où les vapeurs sont stationnaires dans l’air. Ainsi, par .exem^Jéj l’on demandait quel degVé de chaleur il faü^i^t fit ^lu haut d’une montagne où le baromètre ne së soutiendrait qu’à a 5 pouces ou 3 oo lignes de hauteur , pour que les vapeurs eussent même den-

sité que l’air, à cause de /=/, on aurait

ou bien 5o2,a ‘f‘- a4,o8 : 9 ; mais comme on a jfc=i98,5-(-ç,on aura aussi 5o2,a:i98,5-l-?:;a4,o8:ç, d’où l’on tire <p= 10 degrés, à-très - peu de chose près.

Maintenant, si l’on demande quelle serait -là

hauteur de cette montagne ou de ce lieu de l’at-

l 56 PRINCIPES DE PTRODYN AMIQÜE.

mospbere au-dessus duquel les vapeurs ne pourraient pas s’élever, en supposant que le baromètre marque 28 pouces au bas de la montagne , et le thermomètre i 5 degrés au-dessus de la glace j ou 21 3,5 du thermomètre rectifié , la température

réduite de la colonne d’air sera — =:2 1

Ainsi , conformément aux § 91 et 92, il faudra multiplier cette température réduite par la différence hyperbolique 278,7, et ce produit par la différence des logarithmes de 336 lignes et 3 oo*^ , qui est 0,049218 , et on trouvera 2894 pieds ou un peu plus de 4Ba toises.

120. Cette équation, qui montre tous les cas où il y aurait égalité de poids entre les vapeurs de l’eau et l’air atmosphérique , donnerait la solution de beaucoup de problèmes curieux de ce genre; mais il serait superflu de nous y arrêter , sur - tout en pensant que la supposition $jir laquelle s’appuient nos calculs actuels, n’est point avouée par des expériences décisives, et quelle n’est tout au plus que vraisemblable. La raison qui m’a porté à présumer qu’il faut préférer la température de 10 degrés à une autre plus élevée , est celle-ci. J’ai cru observer que quand l’air atmosphérique a été pendant le jour à 10 degrés ou au-delà, et que l’air d’une chambre où il n’y a point de cheminée s’est mis .à la même température, si l’on ferme les .fenêtres dans l’après-dîner, et que l’air extérieur se refroidisse pendant la nuit, en sorte que le tliermometre ne marque que 4 à 5 degrés en-de-