CAPACITÉ CALORIFIQUE BES VAPEURS

Quant à la dilatation de la vapeur d*eau surchauffée, les expériences faites par M. Siemens (*) et par MM. Fairbairn et Tate (**) montrent que le coefficient de dilatation est trèsvariable; il ne s'approche de la valeur a = o,oo3665 relative aux gaz permanents, que si la vapeur est très-fortement surchauffée, et il est d'autant plus grand que Tétat de la vapeur se rapproche davantage de la courbe-limite DD. Ainsi M. Siemens indique que la vapeur d'eau saturée sous une pression d'une atmosphère, et, par suite, à une température de loo dégrés, se dilate respectivement 5, 4> 3 et 2 fois autant que l'air atmosphérique, lorsque, séparée de l'eau et maintenue sous une pression constante, elle reçoit des élévations de température de : 10 degrés; ï5°,6; 16°, 5 et 86^i.

Les expériences de MM. Fairbairn et Tate présentent des écarts analogues.

Voilà ce que l'on savait sur les propriétés des vapeurs surchauffées, lorsque M. Hirn fit faire un grand pas en avant, aussi bien par la découverte d'une nouvelle loi que par des expériences spéciales.

Avant d'exposer le théorème de M. Hirn, je ferai connaître d'abord mes propres recherches sur les vapeurs surchauffées, et je montrerai qu'on peut aller plus loin qu'on ne l'a fait jusqu'ici, sans se servir de nouveaux théorèmes, en s'appuyant seulement sur la théorie mécanique de la chaleur et sur les théorèmes relatifs aux propriétés des vapeurs surchauffées. Ce sera le meilleur moyen d'aborder le théorème de M. Hirn.

L'unité de poids d'une vapeur quelconque saturée, mais sèche, se trouve d'abord sous la pression /?, et sous le volume Vi, puis elle passe à la pression p^ et au volume (^2; on connaît les températures T, = a H- /i et Ta = a -h /, qui correspondent à ces états, et les extrémités des coordonnées se trouvent sur la courbe-limite DD {Jig. 44 )> Qtii représente la courbe d'une quantité de vapeur constante pour la vapeur pure {x=:i), et dont le tracé est connu par les recherches précédentes.

(*) Civil Engineer and Architectes Journal, i852, p. 294. (**) Phil, Magazine, t. XXI, i86i,p. 233.

424 TBOISltMB SECTION. — DBS VAPEURS.

Je fais passer par le premier point Ti une courbe queicon* que ce el par le point Ta une autre courbe quelconque BB;

Fig. 44

ces deux courbes se coupent, par exemple, au point T, dont les coordonnées sont/? et v. Ces trois courbes, dont une seule DD est déterminée, forment une surface ombrée sur la figure. Appelons U„ U, et U les travaux intérieurs de Tunité de poids de la vapeur respectivement dans les états-limites T„ Tj, T; si nous décrivons un cycle dans la direction de la flèche, nous avons, d'après les théorèmes connus,