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Le professeur Robison fit usage , pour ses expériences, d’an digesteur. La mesure des températures fut prise au moyen d’un thermomètre, et l’élasticité de la vapeur d’eau était indiquée par l’élévation ou la dépression d’une colonne de mercure contenu dans un tube attaché au digesteur. Les expériences étant ainsi conduites, il n'était pas possible d’observer l’élasticité de la vapeur de l’eau à zéro. Dans toutes ces expériences du professeur Robison , lesélasticités au-dessous de 1 00 degrés centigrades semblent toutes trop faibles ; et au-dessus de ce terme, elles sont toutes plus élevées que celles établies par le docteur Ure et par M. Southern. M. Thomson est disposé à attribuer cette dernière différence à quelque inexactitude dans le thermomètre employé ; au moins il est difficile d'en rendre autrement raison.
M. Dalton fit ses expériences dans des tubes barométriques exactement vidés d'air ; ayant rempli le tube de mercure récemment bouilli, il faisait passer un peu d’eau à l’extrémiié supérieure du tube. Après avoir alors marqué la hauteur de la colonne de mercure, et divisé le tube ; au moyen d’un fil, en centimètres et millimètres,
il entourait l’eau, à l’extrémité de ce tube, d’une co-
lonne d’eau de températures différentes, et il jugeait, par l’abaissement de la colonne de mercure, du degré d’élasticité de la vapeur d’eau à ces températures. M. Dalton put, au moyen de trois expériences, construire la table qui suit :
Température Force de la vapeur Rapports.
centigrade. en millimètres du mercure, 0° L . L2 LL L . L L2 5 , o8 1 5 Ô à O: L2 . LJ LA L2 L . 88 » go 7 À
AO eu datt : 10%40
Par rapport, ou raison, on entend le quotient qu’on obtient en divisant 88,90 par 9,08, ou 762,00 par 88,90. Il se présente ici quelque: chose de semblable à une progression géométrique ; mais la raison, au lieu d’être constante , diminue graduellement. Pour acquérir quelque notion sur la marche de cette diminution , M. Dalton détermina la force de la vapeur aux températures de 29
Expériences du professeur Robison.
Expériences de M. Dalton.
et 75 degrés centigrades, la différence éntre ces deux termes étant la même qu'entre ceux o et 50, et 50 et 100 degrés centigrades ; et, au moyen de ces délerminations , il fut en état de former la table suivante :
Température Force de la vapeur Rapports.
centigrade. en millimètres du mercure.
ORAN EE 2,08 2,550 DO NME DO 3,846 DO 2h 19 345 614 PD100 5 285,75 MA 7 LU L L . . . 2,666
100 sx. pO8/»u
Deux subdivisions de plus fournirent à M. Dalton la table ci-après :
Température Force de la MAPERT + à l en millimètres de Rapports. du centigrade. : mercure. décroissement.
0° OBR TA:
6,55 D! RURARE ES d 7:94 1,465 20 12,00 11,04 s ? 1) 5 nt Fe 1,440 10 29 25,11 1,450 4" 31,25 32,57 110 pie 37,50 46,23 406 [2 43,75 64,51 1580 20 DD gai 88,90 1,360 20 56,25 120,90 4 , 20,9 k 1,390 10 62,50 103,83 rs 68 £r EM 1,930 20 4 7577 1,320 10 55 285,75 # 4 7 1,900 20 81,25 370,84 ex à Ke 87,50 47,92 »?9 1 77» 1,270 20 3,79 609,60 >? € 99:7 9 1,250 20 100 r62 4
Cette table présente une suite de rapports, qui croissent à peu près uniformément, ainsi qu'on peut le voir dans la dernière colonne, qui y est formée par la soustraction des rapports l’un de l’autre. Le terme moyen des nombres de cette colonne est 15,66, M. Dalton en €onclut que par chaque intervalle de 6,25 degrés centigrades de température , le rapport dimi-
n à f DE LA CHALEUR. 149
nue de 15 lorsque la température s'élève, ou augmente de 15 quand la température s’abaisse; il lui devint possible, au moyen de cette loi, de donner à volonté de l’extension à son échelle au-dessous de zéro et au-dessus de 100 degrés centigrades ; et la force de la vapeur d’eau, pour les degrés de température entre ces termes, y fut établie par induction. Mais, en comparant les nombres de M. Dalton, dans la partie plus élevée de l'échelle, avec les résultats obtenus par expériences du docteur Ure et de M. Southern , il est évident que sa loi supposée de progression ne peut être portée plus haut que cent degrés centigrades, et qu’elle devient inutile , comme moyen de déterminer lélasticité à des degrés élevés de chaleur. C'est ainsi qu’on voit, dans la table de M. Dalton, que sa loi donne lélasticité de la vapeur d’eau à la température de 146°, 11 centigrades, égale seulement à 2692 millimètres (2",692) de mercure ; tandis qu’à la température de 145,20 degrés centigrades , plus faible de 0,91 degrés centigrades, M. Southern trouve cette élasticité égale à 3048 millimètres (3°,048 } ; on voit que la différence est ici de 396 millimètres.
Le docteur Ure a découvert une formule empirique très-simple , qui nous donne Îa force de la vapeur d’eau à toutes températures dans les limitès , à très-peu près, de ses expériences. Gette formule , qui peut être d’une #rande utilité dans la pratique , et que , par cette considération, nous avons cru convenable d'insérer ici, est celle qui suit : la force élastique de la vapeur d’eau à
miilim.
98,88 degrés centigrades est de 734,06 de mercure, millin.
à 93,93 degrés centigrades elle est de 599,44, le rapport est 1,23. Le rapport pour 87,77 degrés centicrades est 1,24, pour 82,22 degrés 1,25, et ainsi de suite. Au contraire, le rapport pour chaque intervalle de 5,55 degrés centigrades au-dessus de 98,88 de ces degrés est 1,22, 1,21, 1,20, etc. Actuellement soit
— le nombre de termes (chacun de 5,95 degrés centigrades } distant de 98,88 degrés centigrades; soit 7 le rapport moyen entre 98,88 degrés et la température donnée, F= Ja force élastique de vapeur cherchée.
Expériences de M. Southern.
Pesanteur spécifique des vapeurs,
Alors , pour les températures plus élevées que 98,88 degrés centigrades, on a F= 734,06 X 77, et pour les températures au: dessous de 98,88, F= 734,06 + 7, ou, ce qui est la même chose, F = log. 34,06 + n log. r. IL ne serait cependant pas sûr d’appliquer cette formule à des températures plus élevées que celles qui corres-
ondent aux expériences du docteur Ure ; car elle donne l'élasticité de la vapeur d’eau à la température de 178,11 degrés centigrades , comme n'étant que de 5,884 de mercure, tandis que nous voyons par les expériences de M. Southern, qu’à cette température , l’élasticité réelle est de 6",096.
Dans ses expériences, pour déterminer l’élasticité de la vapeur d’eau à de hautes températures , M. Southern se servit, ainsi que l'avait fait le professeur Robison, d'un digesteur; mais au lieu de la soupape de sûreté, par la charge de laquelle ce professeur mesurait l’élasticité, M. Southern adapta au digesteur un cylindre foré avec beaucoup de soin, garni d’un piston y entrant avec très-peu de frottement; à la verge de ce piston, était ajusté un levier construit de manière à faire l’office d’un fléau de balance, au moyen duquel la résistance contre la force élastique de la vapeur pût être exactement déterminée. Les élasticités , aux températures audessous de 100 degrés centigrades , furent prises avec un tube barométrique rempli d’eau et de mercure bien net, par une méthode précédemment mise en pratique en 1775 par M. Watt, et par lui décrite dans son édition du professeur Robison , articles Steam: and steam engine, page 30. M. Southern donne, pour la détermination de l’élasticité de la vapeur d’eau , dans les limites de ses expériences, la formule qui suit : à la tempéraiure donnée t , à laquelle on cherche l'élasticité, ajoutez 51,8 , et appelez la somme T. Alors le logarithme de l’élasticité est égal à:5,18 log. T—10,9/4125.
Lorsque les vapeurs, autres que celle de l’eau, sont exposées à la chaleur en contact avec les liquides qui leur donnèrent naissance, l’élasticité augmente rapidement comme c’est le cas avec celle de la vapeur d’eau. Le docteur Ure a formé, d’après une suile d’expériences, entreprises par lui pour déterminer lélasticité, à diflé-
rentes températures , de la vapeur d’éther sulfurique, du pétrole et de l'huile de térébenthine, la table qui suit, insérée dans les Transactions philosophiquès pour 1818, page 999.
ÉTHER SULFURIQUE. | ETHER SULFURIQUE. | 5 +4 ny SE
Force de la vapeur Force de la vapeur!
TEMPÉRATURE en millimètres de| TEMP ÉRATURE en millimètres de! centigrade: | mercure. centigrade. | mercure.
millimètres. mètres.
17,78 330,20 68,33 1,869 23,83 408,94 PENRLCET 2,090 28,89 508, 79,89 2,194 54,44 627,38 76,67 2,997
2° Etber. 82,22 2,700.
mèires. me EU
51,67 1,098 ON Ve 045.
sage | | niggt, |: 9889, | | 42%)
| 57,62 1,318 Fa
1952 DE LA GHALEUR.
ALCOOL ; PESANTEUR SPÉCIFIQUE| ALCOOL , PESANTEUR SPÉCIFIQUE de 0,815. de 0,813. .4
| [a Force de la vapeur ! Force de la vapeur LA TEMPÉRATURE | en millimètres de] TEMPÉRATURE | en millimètres de
centigrade. mercure. centigrade. | mercure.
millimètres, millimètres, 0° 10,1 82°29 882,14 4,44 14,22 83,33 924,56 22 1 mètres,
4 er AS 1,013 12 8 25 0 7»7 1,007 M6, | ua, | 6044 | vi 15,93 37,84 à L, 21: | +R 93:93 1,346 25,89 55,54 96,67 1,226 du | es | | nb 0) 5} 2 57 os eue 102,22 1,833 35 99,06 104,44 1,999 37,78 114,30 107,22 2,292 40,5 132,08 116 2,390 43,33 152,40 111,11 2,466 46,11 180,34 < 19809 2,651 48,89 205,74 114,44 pyaS Me | [res | dis 5 260,2 7 ) EE Nu 118,33 3,102 60 553,06 7 99202 62,58 405,13 120,94 3,937 65,56 457,20 19010 5,360 68,33 515,69 Pr 5,520 | 71,11 554,04 125,91 369 | 73,80 645,16 de Pb «| 76,67 718,82 126,66 5,942 78,33 "62 127977 4:099 | 81,11 850,90 128,88 4,218