DES VAPEURS SATURÉES

La force élastique ou pression p des vapeurs saturées est, comme nous Tavorts dit plus haut, indépendante du volume et de la proportion du liquide mêlé à la vapeur, el elle doit être considérée comme une fonction de la température seule. Jusqu'à présent, on n'a pas pu déterminer par la théorie la forme de cette fonction ^ = F(/) pour les différentes vapeurs; la relation qui existe entre /? et f a été donnée par la voie expérimentale, et sa connaissance est due surtout aux célèbres expériences de M. Regnault. Les expériences de M. Magnus, qui ont été faites également avec un très-grand ^oin, ont confirmé les résultats que M. Regnault a obtenus pour la vapeur d*eau.

Les expériences de M. Regnault (*) comprennent un trèsgrand nombre de vapeurs; mais nous ne signalerons ici que celles qui sont relatives aux vapeurs employées dans la pratique (dans les machines à vapeur) ou qui seront employées probablement dans la suite. M. Regnault a encore étudié ces dernières sous d'autres points de vue, et il a obtenu des résultats dont on se sert pour appliquer à ces vapeurs la théorie mécanique de la chaleur.

Le3 vapeurs qui, d'après les expériences de M. Regnault, comportent de pareilles recherches, et dont les propriétés sont indiquées par les Tables qui se trouvent à la fin de cet

( * ) Regnault, Relations des expériences ^ etc.

ir.

'rage sont : les vapeurs saturées d'eau {"i Mes 1), d'élki blés II), d'alcool (Tables III)', d'acélone (Tables IV), d )ro/orme (Tables V), de chlorure de carbone (JMesVl sulfure de carbone (Tables VU).

our les autres vapeurs il y a certaines quantités qui mai nt, comme nous le verrons plus tard; nous avons pris 1< eurs de mercure et d'acide carbonique (Tables VIII et IX ïuse de leurs propriélés remarquables. La Table X e live à la vapeur d'eau comme les Tables I; ellesedislingi ette dernière en ce qu'elle a été disposée parliculièremei r les applications techniques.

es premières Tables I à VII et les Tables VIII et IX soi loséés de la même manière : la colonne 1 donne la temp re / en degrés centigrades du thermomètre à air; la ci le 2 donne la température absolue déterminée à l'aide de nule T =^ a + ( = 2^3 + /, de 5 en 5 degrés pour la vapei u, et de lo en lo degrés pour les autres vapeurs; la C' le 3 donne, d'après M. Regnault, la pression p de la vape rée mesurée en millimètres de mercure. Pour connaît ression spécifique (la pression par mètre carré exprim< kilogrammes), on n'a qu'à multiplier les nombres de cet

inne par — ^-î; en divisant ces mêmes nombres par 76

obtient la pression en atmosphères. Les pressions de iur n'ont pas été obtenues par des observations directe es a calculées au moyen d'une formule empirique. M. B jll a en elTet représenté graphiquement les résultats < i\péT\enc»is(Mémoîres de l'Jcadémie des Sciences, \.X.\. irenant les températures t pour abscisses, et les pressio jrvées pour ordonnées d'une courbe qu'on trace en Jt n par un trait continu les points ainsi déterminés; 1 ent, à l'aide de celle courbe, une pression non observ correspond à une valeur quelconque de la températui oi rigoureuse de cette courbe n'est pas encore connu i on a indiqué un grand nombre de formules empiriqu 'ez les Annales de Poggendorff, X. XVIII ; Reperloriu

DovE, l, 1) qui reproduisent cette courbe plus ou moins exactement pour les différentes vapeurs.

Nous indiquerons seulement la* formule que M, Regnault a choisie, à l'exemple de Biot, pour représenter ses expériences, et dont nous nous sommes servis aussi pour calculer les nombres de la colonne 3. Cette formule, applicable à toutes les vapeurs saturées, est

(i83) log/? == « H- b<x^-h c'P%

dans laquelle r = / — ^.

Les quantités a, b, c, a el (3 sont des constantes qui doivent être déterminées pour chaque vapeur, à Taide de cinq expériences; leurs valeurs sont rassemblées en tableau dans le ijiémoire de M, Regnault (Relation des expériences, t, II, p.65i). On a pris les logarithmes ordinaires, et la pression est mesurée en millimètres de mercure; t est la température en degrés centigrades; to est une quantité choisie arbitrairement par M. Regnault : c'est la température de celle des cinq expériences qui correspond à la plus petite pression.

La détermination des cinq constantes de Téquation (i83) ne peut se faire par le calcul, que si Ton choisit les cinq valeurs de />, qui sont nécessaires, avec des intervalles égaux de température; M. Regnault pouvait facilement remplir cette condition à Taide de sa représentation graphique.

Admettons que dans une série d'expériences to soit la température de l'expérience qui correspond à la plus petite pr^*siony et ti la température de l'expérience suivante; on a alors, avec des intervalles égaux de température,

formule dans laquelle il faut faire n = o, i, 2, 3, . . ; la substitution dans l'équation (i83) donne alors

]ogp = a -f- 6a''('»-'o) H- c(3"('«-'«^ ,

ou, si nous posons pour un moment

(184) ^ a. = «'»-'• et (3, = P'»-S

(i85) log/l = a-f-6a';-+-c?p^

Posons encore, pour abréger, log/i=:j, et distinguons les cinq expériences par les lettres

/•> /!> ./ÏJ /3> /4» .

en faisant successivement n=o, i, 2, 3, 4> on obtient les équations suivantes :

j, =iaH- 6a, H- c(3„ Posons encore :

r^ — ri = àft >

r, — J, =:dj2,

r* — js = ^js'.

En combinant convenablement les formules précédentes, on obtient les deux équations suivantes, qui déterminent les constantes a. et (3i :

( dj, y — ô jo or»

par suite

et enfin, en vertu des équations (184 ),

loga = — ^-loga. et log(3= --^logp

Faleurs servant au calcul de la formule

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