II
OU
Cette équation nous donne immédiatement le volume que doit avoir la vapeur d'eau pour qu'en se détendant, sans addition de chaleur, de la température donnée T à celle de 372,85, elle tombe au point de saturation répondant à la pression atmosphérique.
Supposons la vapeur surchauffée à
240** ou ïo=5i2,85 et, par suite,
d'où
La pression de cette vapeur nous est donnée par notre
équation ( - ^ w 1 appropriée à la vapeur d'eau, en y mettant ces valeurs de T et de v. On a ainsi
P = o,oo4qoooio — ^^ o,2o3q8 — .^^ )
' '^ o,5do22 ' '^ \o, 56822/
ou
Pendant l'automne de 1866, j'ai exécuté, en collaboration avec M. Cazin, une série d'expériences répondant exactement au problème que nous venons de résoudre théoriquement. Ces expériences ont été discutées dans tous leurs détails dans le tome X (4" série) des Annales de Chimie et de Physique. Je n'ai donc pas à y revenir ici, autrement que pour y puiser un exemple répondant à celui que nous venons de traiter.
De la vapeur d'eau à 200 degrés tombe au point de saturation répondant en moyenne à o'", 74^, soit o*'™,98, lorsque la pression initiale est 3^'°°, 87. On peut donc [approximative-
ment) admettre 3'^", 9 pour une chute de pression de 3^*'°, 9 à I atmosphère.
Dans une autre expérience où la chute de pression était plus considérable, où l'on avait Pq = 4"*'"? 44» il a fallu surchauffer à *256 degrés pour que la vapeur atteignît précisément le point de saturation (100 degrés) par la détente. Il vient donc, pour cette expérience,
*^g (3^1:85) =- «'.^98312 log ( --'-^-j'
d'où
et, par conséquent,
P = O, oo4qo8o 1 3 . — ^-^. o, 2o3q8 ( — ^ — 77- >
' ^ 0,5l2DI ' ^ \0,5l2DI/
OU
M. Cazin a exécuté aussi une série très-remarquable d'expériences sur la détente de l'acide carbonique qui s'écoule d'un réservoir où il est comprimé dans un autre où il l'est beaucoup moins : je ne puis que renvoyer mes lecteurs à ce beau travail. La conclusion générale qu'on en tire, au point où nous nous sommes placés jusqu'ici, c'est que R est approximativement homogène pour l'acide carbonique, comme pour les autres gaz et vapeurs que nous avons passés en revue. Il n'est toutefois pas facile de se servir des données de M. Cazin pour établir l'équation (- ^ w j 5 par suite de la méthode
d'observation elle-même, R se trouve toujours avec des valeurs différentes dans une même équation, et je n'ai pas réussi, du moins sous une forme satisfaisante physiquement, et non pas seulement algébriquement, à obtenir des résultats suffisamment corrects.
Très- récemment M. Rontgen a exécuté, avec des soins tout particuliers, une suite d'essais sur la détente de divers gaz passant d'une pression à une autre très-peu différente. Il a eu recours à la méthode bien connue dont j'ai parlé déjà (t. 1, p. iio), mais en y apportant des perfectionnements qui en rendent les résultats dignes de confiance.
M. Rontgen s'est servi de ses nombres pour établir le rapport—• Il a trouvé, pour l'acide carbonique à 19**, 27 et à
o, 747^ 6n moyenne, une valeur moyenne i,3o52. Au point de vue nouveau où nous nous sommes placés, la discussion des résultats de M. Rontgen nous présente toutefois les mêmes difficultés que celle des expériences de M. Cazin. La valeur théorique et rationnelle de Cp est bien
^P KTo K
Il semble donc qu'il suffise de poser
pour tirer immédiatement de là la valeur de R», répondant à Vq et à To- Il n'en est nullement ainsi cependant, et la manière
d'opérer expérimentalement ne peut pas nous donner — sous
forme rigoureuse.
Si nous supposons Y attraction moléculaire absolument nulle dans un gaz que nous laissons se détendre de p^ à /?, , sans addition ni soustraction de chaleur, et que nous laissions ensuite revenir de sa température de détente T< à la température initiale T^, on a bien, comme on l'a toujours posé,
log/?o — logPi Ç^ PoVq
/>2 étant la pression finale du gaz revenu de T, à To sans changement de volume. Mais la supposition en italiques n'est, comme nous savons, rigoureusement juste pour aucun gaz, et pour l'acide carbonique elle n'est pas même approximative. En réalité nous devons poser (pour l'acide carbonique par exemple)
log(Po^R,)-log(P. ^R.) ^ ^ ^ (Po + Ro)^o ^ o^^
log(Po-f-R»j~log(P, + K,j c, "^ ToEK. ' '
équation dans laquelle l'inconnue R a deux valeurs différentes. On pourrait à la vérité, sans trop d'erreur, poser R(, rr= R,, puisque, avec beaucoup de raison, M. Rontgen a eu soin de faire Pq très-peu supérieur à V^ ; je n'ai toutefois, à mon grand regret, pu exécuter ce genre de calcul à l'aide des indications données dans le Mémoire de l'auteur. Lorsqu'on tire Ro de l'équation
, f- (Po-f-Ro)y„
on trouve
R = o^^™,ii5,
valeur sensiblement trop forte, mais tout aussi visiblement incorrecte.
