DES FLUIDES AÉRIFORMES

A la température ordinaire , la plupart des corps sont solides , plusieurs sont liquides , enfin d’autres sont à l’état de gaz. Tous les corps ne se fondent pas , ne se vaporisent pas ,au même degré de chaleur : nous avons vu un grand nombre de corps solides ne céder qu’à l’action des foyers les plus intenses ; il en est plusieurs qu’on n’est pas encore parvenu à liquéfier : de même , certains liquides cèdent à l’influence du calorique et se vaporisent beaucoup plus promptement que d’autres : les gaz nous présentent les mêmes différences; et tandis que les uns deviennent gazeux et liquides sous nos yeux et souvent par nos procédés , il en est un certain nombre qui , dans l’état de liberté , sont constamment aériformes.

DES CORPS GAZEUX. ifij

Cette considération a fait partager ces corps qu’on nomme fluides gazeux, élastiques, aériformes, en deux classes, en permanens et non permanens, ou gaz et 'vapeurs :

tous sont' éminemment compressibles et dilatables , c’est-à-dire que quelqu’espace qu’on leur livre , ils l’envahissent ; mais les gaz , à moins d’étre soumis à un grand froid ou à une grande pression , ne changent point d’état, tandis que les vapeurs ne peuvent supporter qu’une pression beaucoup moindre , qu’un froid bien moins intense, et ne jouissent ainsi des propriétés des gaz permanens que dans certaines limites, entre lesquelles au reste elles leur sont entièrement comparables. Nous en parlerons séparément après avoir jeté un coup d’œil général sur ces corps.

A peine un corps est-il parvenu à l’état liquide , que , par l’effet du calorique, il manifeste sur-le-champ une tendance à se réduire en fluide aériforme. Cette tendance a d’autant plus d’avantage que la pression supportée par le liquide , est moins forte ; et enfin il arrive un terme où l’intensité de la chaleur l’emporte sur la force de cette pres-

sion ; alors la température du liquide ne peut plus augmenter, il entre en ébullition et tout le calorique qui le pénètre est employé à le faire passer à l’état de vapeur. Comme nous avons vu , par l’abaissement de la température , les liquides redevenir solides , on devait s’attendre à voir les gaz repasser à l’état de liquidité par la même cause : c’est ce qui arrive , lorsque , d’une manière quelconque, le calorique qui maintenait un corps à l’étât de vapeur lui est enlevé; l’affinité • des molécules redevient prépondérante , elles se rapprochent et se déposent enfin sur les corps environnans , en petites gouttes liquides. Cet effet dépend de la tension de la vapeur; il peut donc se manifester à toutes sortes de températures , puisque la quantité de vapeur qu’un espace peut contenir est toujours d’autant plus considérable que la chaleur est plus forte.

On verra , dans le traité des fluides impondérables, que, dans ces différens passages successifs des corps de l’état solide à l’état liquide, et de l’état liquide à l’état gazeux, une grande quantité de calorique semble absorbée , c’est-à-dire , ne manifeste

GAZEUX OU ÀKRIFORMES. 1 6g

plus sa présence au thermomètre. Elle est donc employée à maintenir Tétât du corps ; mais elle n’est point détruite , car elle reparaît en entier dans un changement inverse ; aussi l’appelle-t-on chaleur latente, calorique combiné ou , plus exactement , calorique de fluidité élastique , comme l’ont fait quelques auteurs.

Nous n’avons pas vu les liquides devenir solides lorsqu’on les comprimait, ni ceux-ci passer à l’état liquide lorsqu’on les délivrait du poids qu’ils avaient à supporter ; les vapeurs ou fluides aériformes non perrhanens, nous présentent ce phénomène, c’està-dire qu’on leur donne naissance toutes les fois qu’on allège le fardeau qui pesait sur un liquide, et au contraire, qu’on les anéantit , qu’on les fait repasser à l’état liquide , lorsqu’on diminue l’espace qu’elles occupaient. Les limites de ces changemens dépendent de la température et de la nature de la vapeur. Dans l’état naturel , le nombre des vapeurs est fort borné ; on ne rencontre même jamais en grande masse que la vapeur d’eau , et c’est d’elle principalement que le physicien s’occupe, parce qu’elle joue un

I70 DES CbjRPS

grand rôle dans une multitude de phénomènes naturels. ‘

Les gaz ou fluides permaneils sont en* assez grand nombre ; mais ils se rencontrent rarement à l’état libre. L’air atmosphérique qui forme , pour ainsi dire , le vêtement léger , l’enveloppe du globe terrestre , est , pour le physicien , le plus important des corps gazeux : il est composé de deux autres corps qui jouissent des mêmes propriétés, l’oxigène et l’azote. La nature nous offre encore , mais bien rarement à l’état de liberté , l’acide carbonique , l’hydrogène , et quelques autres gaz. La chimie en a beaucoup augmenté le nombre ; et, parmi ceux qu’elle a découverts , on est enfin parvenu récemment , par une pression et un froid très-forts , à en liquéfier quelques-uns ; ce qui prouve qu’il en serait de même des autres , par une puissance encore supérieure.

Au reste , n’était-on pas amené à cette conclusion , lorsqu’on voyait deux corps naturellement gazeux à toutes les températures connues, comme l’hydrogène et l’oxigène par exemple , en se combinant former de l’eau , dont l’état naturel à la température

GAZEUX OU AERIFORMES. 171

ordinaire est la liquidité ? La chimie offrira une multitude de ces phénomènes qui semblent d’abord tenir du prodige.

Le plus grand nombre des substances gazeuses est invisible et incolore ; le chlore cependant nous offre une couleur d’un jaune verdâtre et la vapeur d’iode un trèsbeau violet; la transparence des gaz ne doit pas surprendre , car puisque leurs molécules sont dans une continuelle répulsion , les pores qui les séparent doivent être comparativement très-vastes , et dès-lors il n’est pas étonnant qu’à cause de leur densité, leur agrégation même ne soit pas sensible à nos organes. Mais si jamais nous n’apercevons l’air et la vapeur qui remplissent nos appartenions , l’aspect azuré des cieux et le bleu des lointains nous décèlent la couleur de l’atmosphère, c’est-à-dire, de la masse d’air dans laquelle nous vivons , et qui s’étend à i5 lieues au-dessus de nos têtes.

Cette même répulsion des molécules doit nécessairement déterminer la figure des I corps aériformes ; ils ne peuvent , comme les solides , former des masses indépendantes des milieux environnans; ils ne peu-

iya DES CORPS

vent, comme les liquides, se mettre cons-' tamment de niveau , n’occuper qu’une portion du vase dans lequel on les introduit :

quelle que soit sa capacité , ils le remplissent entièrement , ils s’insinuent dans ses moindres anfractuosités , toujours en vertu de la continuelle domination du principe répulsif.

Cependant si dans ce vase on introduit deux gaz de densité différente , le plus lourd, dans ce cas, remplira momentanément l’office d’un liquide, et la surface qui les séparera sera horizontale. C’est ainsi que l’acide carbonique qui est plus pesant que l’air , occupe la partie inférieure de certaines grottes où il s’en produit; et voilà pourquoi ces grottes , comme celle du Chien , près de Naples, asphyxient les animaux, tandis que l’homme qui s’y tient debout n’en éprouve aucun effet.

Enfin, l’expansibilité et la compressibilité des gaz déterminent encore les conditions de leur équilibre et de leurs mouvemens. Soumis comme les autres corps à l’action de la pesanteur, mais doués d’une grande force d’expansion, ils ne sont point en équilibre comme les liquides dès qu’ils sont de niveau;

GAZEUX OU ABRIVORMES. <73

c’est lorsque cette force d’expansion se trouve balancée de tous côtés que les gaz sont en équilibre; cet état venant à cesser, * ils se mettent en mouvement. Ils doivent donc, quelle que soit la forme d’un vase, le remplir entièrement ; mais , en vertu de leur compressibilité, ils seront un peu plus denses, plus épais à la partie inférieure qu’à la supérieure, puisque les premières couches ont à supporter tout le poids des autres. Cette variation est insensible dans une petite masse gazeuse; mais dans l’atmosphère elle devient très-considérable à mesure qu’on s’élève , et nous verrons que c’est sur ce principe qu’est fondée la mesure des hauteurs au moyen du baromètre. Nous ne nous arrêterons pas davantage ici sur l’élasticité et la compressibilité des fluides aériformes, parce que nous y reviendrons avec détail en traitant de la pression de l’air et des diverses machines dans lesquelles on peut le condenser ou le raréfier; i e t tout ce que nous dirons alors des gaz permanens s’appliquera, mais dans des limites moins étendues , aux gaz non permanens.

Nous avons déjà eu occasion de démontrer d’une manière irrécusable la pesanteur

des substances qui nous occupent; nous ayons vu qu’il était indispensable d’en tenir compte dans l’appréciation de la densité des corps comme dans la mesure de leur chute et de leurs mouvemens : nous étudierons aussi avec plus de soin cette pesanteur et ses effets en traitant du baromètre. ,

Ija porosité et la divisibilité des substances gazeuses paraissent très-considérables , et il suffit de jeter les yeux autour de soi pour reconnaître ces propriétés; mais il suffit de réfléchir un instant pour voir que la résistance de l’air, ses mouvemens, l’obstacle qu’il présente à la chute des corps solides , la division qu’il produit dans la chute des liquides de manière . à les réduire en pluie , sont des effets de la matérialité et de l’impénétrabilité de ses molécules, propriétés qui au premier abord paraissaient moins évidentes. N’est-ce pas l’air qui soutient les aéronautes dans leurs descentes en parachutes; qui, en enflant les voiles des navires , permet au voyageur d’explorer la vaste étendue des mers? Ainsi, d’une part l’air devient une force motrice que l’homme sait mettre à profit, tandis que de l’autre il est un obstacle au mouvement;

DES VAPEURS

car, de même que dans tous les milieux , les corps ne peuvent se mouvoir dans les fluides aériformes, qu’en déplaçant les molécules qui se trouvent sur leur passage.

SECTION PREMIÈRE

Des fluides aériformes non pemiane/is ou vapeurs.

Nous savons ce qui distingue les vapeurs des gaz; c’est que ceux-ci, quelque comprimés qu’ils soient, conservent toujours leur état gazeux : en doublant, triplant leur quantité dans un vase, on double, on triple leur force élastique, mais on ne les fait point changer d’état : les vapeurs, au contraire, lorsqu’on diminue l’espace qu’elles occupaient, ou lorsqu’on en introduit une nouvelle quantité , si cet espace en est déjà saturé, c’est-à-dire en contient autant qu’il le peut en raison de la température du moment , n’augmenteront point d’élasticité , mais repasseront à l’état liquide; c’est ce qui a fait nommer ces fluides non permanens.

L’observation de phénomènes qui se re-

t^6 des cojyps gazeux.

nouvellent chaque jour et dans toutes les circonstances, fit bientôt remarquer que tous les liquides, lorsqu’ils n’étaient pas placés dans des vases hermétiquement fermés , diminuaient sensiblement de volume et enfin disparaissaient totalement sans aucune cause apparente; mais nous avons vu que si ce phénomène ne peut s’apprécier sans difficulté sous la pression et la température ordinaire de notre atmosphère , il se manifeste à tous les yeux lorsque nous élevons cette température ou diminuons cette pression, en un mot , lorsque le liquide entre en ébullition. Nous voyons alors de toutes parts dans la masse fluide se former des bulles aériformes qui surmontent la résistance du liquide et viennent crever à sa surface en la soulevant avec violence.

• A l’air libre, ces bulles ne cessent de se dégager tant que le foyer de chaleur subsiste et qu’il reste une goutte de liquide dans le vase; mais il n’en est pas de même dans un espace limité. Quand on observe ce qui se passe dans une certaine capacité où l’on a placé un liquide, on remarque d’abord que son volume diminue d’une certaine quantité.

DES YAPEURS.

après quoi il demeure stationnaire; que cette diminution se fasse rapidement comme dans Y ébullition, ou lentement comme dans Y évaporation , ces circonstances n’influent point sur le phénomène; mais si nous augmentons la capacité du vase, nous observerons une nouvelle diminution dans la masse liquide : il en sera de même si, sans changer la capacité, nous élevons sa température. D’un autre côté, si nous diminuons cette capacité, si nous abaissons cette température , nous savons qu’un changement inverse a lieu, c’est-àdire que la masse liquide augmente parce qu’une partie de la vapeur a repris cet état. Ces phénomènes nous permettent de conclure avec assurance qu’un espace limité ne peut contenir sous une certaine température qu’une quantité déterminée de vapeur. Nous devons rechercher avec soin quelle est cette quantité pour les vapeurs des divers liquides, à diverses températures , soit dans le vide , soit dans les gaz, en mesurer l’élasticité, qu’on nomme la tension de la vapeur, déterminer le mélange de l’eau avec l’air et d’autres gaz, ce qu’on appelle leur état hygromé -

trique , enfin faire connaître l’espace qu’occupent les vapeurs en raison de la pression et de la température.

Article premier,

De la formation et du dégagement des vapeurs.

Nous savons que la chaleur est la seule cause de l’évaporation , et que dans un espace limité il se forme autant de vapeurs dans un gaz , quelle que soit sa densité , que dans le vide : la force de ressort du mélange est donc nécessairement augmentée de toute celle delà vapeur ; mais , à l’air libre , dans notre atmosphère qu’on peut considérer comme un réservoir d’une capacité infinie , le même phénomène ne peut plus se présenter. En effet, l’air et la vapeur étant tous deux des fluides élastiques , tendent sans cesse à se mettre en équilibre et à se repousser. Dans un espace libre , l’air chargé de vapeur doit donc se dilater jusqu’à ce que sa force de ressort, plus celle de la vapeur, soient égales à celle de l’air plus sec qui les entoure. Si cette dilatation ne peut avoir lieu, et que la vapeur con-

DES VArEURS.

tinue à se former ou soit déjà à son maximum, la moindre cause devra produire une précipitation de cette vapeur; elle repassera à l’état liquide : c’est ainsi que des torrens d’eau s’échapperont d’un ciel qui , peu de temps auparavant, ne paraissait que plus pur; mais les causes de la pluie, encore peu connues, appartiennent à la météorologie.

Les changemens qui surviennent dans l’état des corps modifient la force d’expansion de leur vapeur, et par suite leur évaporation.

Ainsi , comme nous l’avons dit, presque toutes \

les dissolutions salines n’entrent en ébullition qu’à une température plus élevée que l’eau pure, ce qui annonce une tension moindre :

par conséquent, à température égale , l’évaporation d’une telle dissolution est moindre.

Ce phénomène offre cette particularité remarquable, que la vapeur ne renferme pas * un atome de sel, d’où il semblerait naturel de conclure que ce sel ne doit produire aucun changement dans l’évaporation. Pour concevoir cette singularité, il faut se représenter ,

les couches de vapeurs appuyées les unes sur j

les autres et se faisant ainsi équilibre en tout ou en partie. Celle qui touche la surface li-

quide a pour contre-poids de sa force élastique la tension avec laquelle le liquide est porté à émettre des vapeurs , en sorte que, si par une cause quelconque , comine la présence du sel par exemple, la force élastique du liquide se trouve diminuée, cette couche de vapeur, pressée par celles qui sont au-dessus, n’étant plus soutenue par la tension du liquide, devra s’y précipiter et se liquéfier ; aussitôt les couches supérieures suivront la même route, jusqu’à ce qu’enfin l’équilibre se trouve rétabli.

La mesure de la force élastique de la vapeur a été , de la part des physiciens , l’objet de recherches importantes et fécondes en applications, et ils lui ont reconnu une puissance énorme. L’eau, en se vaporisant à la température de l’ébullition , occupe un espace 1700 fois plus grand à l’état gazeux qu’à l’état liquide; d’après cela, on conçoit facilement qu’en déterminant la formation de la vapeur sous une haute pression, on pourra la rendre capable de vaincre la plus forte résistance, on pourra employer son effort comme force motrice dans toutes sortes d’appareils mécaniques. C’est ce qu’on avait réa-

DES VAPEURS

lise depuis long-temps dans les diverses pompes à feu ; mais , c’est dans ces dernières années , qu’en Angleterre et en Amérique on a j

tiré de cette nouvelle puissance, que l’hom- ^

me peut pour ainsi dire diriger et augmenter à volonté, un immense parti. Par les ma- i

chines à vapeur on a remplacé, non seulement la force des hommes et des animaux , mais aussi celle des eaux et des vents : on l’a j

appliqué à toutes les machines connues. Les bateaux et les navires voguent au gré du pilote étonné , malgré les courans contraires et les vents déchaînés; de pesantes voitures marchent sans chevaux , tandis que les mêmes machines, au gré du mécanicien, filent, tissent, impriment et s’appliquent aux ouvrages les plus délicats.

Tout récemment, MM. Faraday et Davy, par l’emploi simultané de la pression et du froid, sont parvenus à liquéfier un grand nombre de gaz qui, tels que l’hydrogène sulfuré, l’ammoniaque, l’acide carbonique , étaient considérés comme tout-à-fait permanens. On conçoit quelle force d’expansion ces corps doivent manifester, et quel léger

18a DES CORPS GAZEUX,

changement de température est nécessaire pour la produire en les faisant retourner à l'état gazeux. Ces physiciens ont reconnu qu’une variation de température égale à la différence de chaleur d’un lieu exposé à l’ombre ou au soleil, un changement de n° par exemple, pour l’acide carbonique, produirait le même effet que l’emploi d’un combustible énorme dans les machines à vapeur ordinaires. En effet, le passage de ce gaz liquéfié de 1 1° au-dessous de o° jusqu’à o°, fournit un changement de pression égal au poids de i 3 atmosphères. Quels travaux arrêteront le génie de l’homme ? quelles bornes pourrat-on mettre à sa puissance , si par la compression de l’air, si par la force d’expansion des gaz liquéfiés , il parvient aux résultats obtenus par les machines à vapeur, en faisant varier la température seulement de quelques degrés ? et nous touchons au moment où cette importante découverte va porter ses fruits.

L’imagination a peine à se représenter la révolution qu’opérerait dans les arts une puissance aussi prodigieuse et aussi facile à obtenir. La physique ne cesse d’enrichir l’homme

DES VAPEtJRS. î83

d'applications précieuses, mais, en ce moment surtout) elle semble prête à enfanter des prodiges*

Nous ne pouvons entrer dans aucun détail de description des machines à vapeur, qui d’ailleurs appartiennent à la science des machines; nous dirons seulement qu’on estime leur force par le nombre d’atmosphères dont elles pourraient supporter le poids : on les distingue en machines à simple et à haute pression. Celles-ci, au moyen des nombreux perfectionnemens qu’elles ont éprouvés, et avec les sages précautions indiquées par l’Académie des sciences dans son rapport sur les machines à vapeur, sont, à tous égards, les plus avantageuses et ne présentent aucun danger. Les marmites autoclaves et tous ces appareils destinés à faire cuire les alimens en quelques minutes, sont aussi des machines analogues; la vapeur d’eau y étant comprimée à un haut degré, prend , ainsi que l’eau dans la marmite de Papin, une température beaucoup plus élevée que celle de l’ébullition, et par conséquent cuit ce qui s’y trouve trèspromptement et sans aucune évaporation.

Tous ces appareils sont sans aucun danger,

Digita

i84 des corps gazeux.

lorsque la soupape de sûreté dont ils sont toujours pourvus, est libre et en bon état; mais dans le cas contraire, on conçoit que l’on s’expose aux explosions les plus terribles.

Article II.

De l’élasticité et de la tension de la 'vapeur.

Nous savons que dès qu’un liquide est formé il tend à se vaporiser, et manifeste une force élastique , une tension qui varie en raison de la température et de la pression :

en examinant les phénomènes de cette tension des vapeurs, nous allons découvrir les lois de leur formation.

La force de ressort des vapeurs, pourvu qu’on ne les comprime pas au point de les liquéfier, est, de même que celle des gaz, toujours en rapport avec l’espace qu’elles occupent, en sorte que la quantité de fluide aériforme qui soutient une pression de 76 centimètres ou 2 8 pouces de mercure, en soutiendra une double si l’espace qu’il occupe est diminué de moitié. Dans cette condensation , on a rapproché les molécules du corps, et son élasti-

DES VAPEURS. ï85

cité est devenue beaucoup plus forte : dans le mélange qu’on fait de plusieurs de ces fluides élastiques , qu’ils soient ou non permanens, pourvu qu’ils ne soient pas de nature à se combiner, on rapproche également les molécules , et l’élasticité du mélange est ) précisément le résultat de celle de chacun des fluides pris à part.

Mais un phénomène digne de remarque que présente la formation des vapeurs , phénomène qui n’a été bien constaté que depuis quelques années, et qui paraît singulier au premier abord , malgré qu’il ne soit que la conséquence et la démonstration de la cause qui le produit, est le suivant : il se forme dans un espace déterminé, pourvu que la température reste la même, autant de vapeurs, que cet espace soit vide ou qu’il soit déjà occupé par un fluide élastique d’une densité quelconque. La formation de la vapeur présente seulement cette différence , qu’elle est presqu’instantanée dans le vide, tandis qu’elle se fait d’autant plus lentement que le gaz avec lequel elle doit se mêler est plus condensé.

L’opinion adoptée universellement par les

l86 DSS CORPS GAZEUX.

physiciens, il y a peu d’années, considérait l’évaporation comme produite par une action dissolvante de l’air, et cette opinion était encore dernièrement professée en Allemagne , et aussi par quelques chimistes ; mais les travaux de MM. Dalton et Gay- Lussac ont prouvé , d’une manière irrécusable, que la formation des vapeurs était entièrement indépendante de l’action de l’air qui lui oppose au contraire une résistance mécanique , et qu’elle était due tout entière à la puissance du calorique qui, éloignant les molécules liquides au point de les faire changer d’état, ne leur permet plus de rester dans un milieu d’une densité bien supérieure , et les force à se loger dans les interstices des corps dont les molécules sont à de grandes distances les unes des autres , comme les gaz.

L’évaporation dans l’air ou dans tout autre gaz qui ne se combine pas avec la vapeur, est donc précisément la même que dans le vide , pourvu que ce gaz soit sec.

La tension de la vapeur y est égale , et elle cessera de s’y former au même terme , c’està-dire , lorsque son élasticité fera équilibre

DES VAPEURS. 187

à la force expansive du liquide. L’augmentation de l’évaporation , par le renouvellement de l’air , n’est point une preuve de son action dissolvante ; elle est le résultat de la diminution de l’obstacle mécanique qu il oppose au dégagement de la vapeur ; car la portion d’air qui environne un liquide en évaporation est bientôt chargée d une vapeur dont la tension égale celle du liquide ; elle cesserait donc de se produire, si cet air ne pouvait se renouveler et emporter cette vapeur : d’où l’on voit que le mouvement de l’air est une cause puissante d’accélération dans l’évaporation. Ce mouvement devient, en même temps, une cause de refroidissement très-active ; car en augmentant ainsi la quantité de vapeur enlevée au liquide, on augmente la perte de chaleur , à cause de la grande quantité de calorique que cette vapeur pour se former prend aux corps environnans et au liquide d’où elle s échappe.

C’est ainsi que des vases de terre poreuse , au travers desquels l’eau s’échappe doucement et s’évapore dans un courant d’air que l’on a soin de ménager autour d’eux , servent à rafraîchir l’eau en Espagne et dans

i88 DES CORPS GAZEUX,

l’orient : on les nomme alcarazas. Le même effet s’obtient en entourant des vases d’un linge humide , et les suspendant à une corde pour les faire osciller. On comprend dès lors pourquoi la diminution du liquide , d’ailleurs proportionnelle à la surface exposée à l’air , devra être plus considérable par un vent violent que par un temps calme.

C’est ce qui se réalise chaque jour sous nos yeux , lorsque nous voyons les eaux pluviales disparaître bien plus promptement que celles d’un puits , et s’évaporer à vue d’œil par un vent actif.

Lorsqu’on étudie avec soin la tension de la vapeur pour toutes les températures , on reconnaît qu’elle augmente dans une progression assez considérable , à mesure que la température s’élève. Il en est de même de la quantité de liquide vaporisé : ainsi , entre o° et io° , il se forme moins de vapeur qu’entre io° et ao°; ainsi à ao°, la tension de la vapeur est plus que double de ce qu’elle était à io°. Ne reconnaissons-nous pas, dans ce phénomène , l’action toujours agissante du calorique, et n’avons-nous pas rencontré , en traitant de la dilatation des solides

DES VAPEURS. l8g

et des liquides, un phénomène tout- à-fait analogue.

Nous ne pouvons entrer ici dans aucuns détails sur les nombreuses expériences aussi ingénieuses que délicates, au moyen desquelles les habiles physiciens que nous avons cités tout à l’heure , sont parvenus à déterminer la tension des vapeurs des divers liquides selon les variations de la température f et à reconnaître qu’elle est la même dans le vide ou dans les gaz; il suffit d’avoir indiqué les résultats de leurs recherches : elles prouvent que dans un espace limité , la force de ressort ou l’élasticité de la vapeur, résultant de la température , s’ajoute à celle du gaz , ce qui permet de la mesurer exactement dans toutes les cironstances où on la produit , soit dans le vide , soit dans un air sec. C’est ce qu’on peut faire au moyen du manomètre. Cet instrument (fig. 3i ), est un baromètre dont la portion ouverte pé*« nètre dans un ballon de verre, dans lequel on peut introduire tel gaz ou tel liquide, en telle quantité qu’on désire , ou bien y faire le vide. Ces fluides, par la pression qu’il9 exercent sur le mercure et par la quantité

dont ils le font monter dans le tube , donnent la mesure de leur ressort ou de leur force élastique.

Dans cette expérience comme dans toutes celles où l’on évalue la force élastique de la vapeur , on exprime la tension par le nombre de millimètres dont elle fait monter la colonne barométrique. Ainsi , à la température moyenne de io° , la tension de la vapeur d’eau est de 9 millimètres, 47* Si donc la pression ordinaire de l’air soutient le baromètre à 760 de hauteur, l’ eau vaporisée dans l’instrument l’éleve ra d mm.^ c’est-à-dire, à 769 mm -, 47. Nous savons qu’il n’en est pas de même dans l’atmosphère qui est un vase d’une capacité infinie.

M. Dalton, après avoir déterminé la tension de la vapeur d’eau pour diverses températures, chercha à y ramener celle des autres liquides , et il fut conduit à reconnaître cette loi approximative, que la variation de la force élastique delà vapeur, pour un même nombre de degrés du thermomètre , est la même pour tous les liquides , en partant, pour chacun d’eux, de la température où leurs forces élastiques sont égales ; par exemple ,

DES VAPEURS. igj

où elles font équilibre à la pression de l’atmosphère. Ainsi , sachant que l’eau bout à ioo°, l’éther à 39°, nous voyons que la tension , la force élastique de leur vapeur est alors précisément égale. Eloignons-nous de chacun de ces deux termes d’une même quantité, par exemple, de 20°, l’eau sera à 8o° et l’éther à 19 0 , et nous trouverons, dans ce cas , les tensions encore exactement égales.

On peut juger , d’après cette loi, combien la tendance à se vaporiser doit être faible à la température ordinaire pour les liquides qui n’entrent en ébullition qu’à de hautes températures , comme le mercure ; c’est une qualité qui le rend bien précieux pour une multitude d’expériences physiques et chimiques où il est nécessaire de faire le vide , ainsi que pour la confection des thermomètres et des baromètres. En effet , ce liquide ne bout qu’à la température de 35 o°.

Ace degré de chaleur, comme l’eau à ioo°, sa vapeur fait donc équilibre à la pression de l’atmosphère. D’après la loi que nous avons énoncée tout à l’heure , la tension de la vapeur du mercure à a5o° ne sera pa*

plus forte que celle de l’eau à o°, c’est-à-dire qu’elle fera monter le baromètre d’environ £ mm. ; cette tension sera donc la même

à o° que serait celle de l’eau à 2 5 o° audessous de zéro ; elle sera par conséquent absolument inappréciable : le vide au-dessus du mercure pourra donc, à toutes les températures ordinaires , être considéré comme parfait. Il en est de même de l’acide sulfurique concentré qui ne bout qu’à 3 oo°. L’étlier et l’alcool ont au contraire une tension plus forte que l’eau ; aussi se dissipent-ils beaucoup plus promptement , surtout lorsque l’air est en mouvement, et produisentils alors un froid très* considérable.

Ces considérations portèrent naturellement les physiciens à rechercher si quelques corps solides ne fournissaient pas de vapeurs , et ils reconnurent en effet que l’eau , même à l’état de glace et jusqu’à 40° au-dessous du point de la congélation , est encore susceptible de s’évaporer d’une manière appréciable. M. Biot , à 20° au-dessous , estime sa tension égale à 1 3, et M. Gay-Lus-

sac a confirmé ce calcul par expérience. Il résulte aussi de la même loi de formation

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