VAPEURS SATURÉES

85. Quand on diminue progressivement le volume d'uni; vapeur sèche, en la soumetlani à une pression de plus en plus grande cl la mainlenanl à une température ronslaiite, il existe une limlic de pression que l'on ne peut dépasser. Dès que l'on arrive à cette pression maximum, la vapeur est dile îhlurAe; si le volume continue à diminuer, une partie de la vapeur se transforme en liquide et la pression reste constante. Cette tension maximum de la vapeur, à une température donnée, dépend de la nature du corps; c'est une fonction de la température; nous la représenterons par

[ij f = F{0.

De même, de la vapeur étant soumise à une pression constante p, si l'on abaisse peu à peu la température, on arrive a une température limite an-dessous de laquelle on ne peut descendre. Dès que l'on arrive à celle température minimum, la vapeur est saturée; el si l'on continue à enlever de la chaleur, la vapeur se liquéfie en partie, et tant qu'il subsiste de la vapeur, la température reste constante. En imaginant l'équation (i) résolue par rapport à f, on obtient la température minimum de la vapeur sous pression donnée

9= PttENIËHF PARTIE — CIIU-ITBK IV.

Les équations (i) ei (a) donnent la tension de la vapeur saturée à la température /, ou inverscmeril la température de la vapeur saturée sous la p.

8i>. Pendant que la vapeur se liquéfie, elle dégage de la chaleur; ou appelle chaleur latente d<- vaporisation lu quantité de chaleur I. qui- dégage un kilogramme de vapeur saturée pour se liquéfier sous pression constante, el par Conséquent à température constante ; celte quantité de chaleur dépend de la nature du corps; c'est une fonction de la température à laquelle s'effectue le change. ncni d'état.

87. Inversement, un liquide que l'on échauffe sous une pression constante p entre- généralement en éhullition à la température / définie par l'équation (a); maïs, tandis que la liquéfaction est un phénomène très-net qui a toujours lieu à la même température sous une pressinn donnée, le phénomène inverse, c'esl-à dire la vaporisation, est beaucoup moins régulier. Ainsi, on a remarqué que, lorsque ia masse liquide que l'on échauffe n'a pas de surface libre, on peut élever ce liquide sous lu pression p à une température t + 0, supérieure à la température constante t de la vapeur saturée. Si alors le liquide se vaporise, la chaleur latente V qu'il absorbera ne sera plus la même que celle qu'il absorbait dans l'ébnlliliou normale.

Considérons en effet un liquide qui éprouve, sous la pression p, l'ébullition normale à la température t; son volume FI,. , D .

augmente d'une manière considérable, et. comme la pression reste constante pendant toute la durée du phénomène, la" transformation sera représentée par la droite AB parallèle îi

l'axe Ov (fig. ?o). Élevons maintenant celle vapeur à ta température l + 0, sous la même pression, le volume augmentera un peu, la vapeur sera surchauffée el celte nouvelle transformation sera représentée [>ar la droite Appelons C la chaleur spécifique du liquide sons pression constante el C In chaleur spécifique de la vapeur sous pression constante. L'ébulliiion normale Afi exige une quantité de chaleur L; réchauffement B(] de la vapeur sous pression constante exige

ensuite une quantité de eltalcurj Cdl. La quaniilé totale de chaleur ahsorbée par i kilogramme de liquide pour passer de l'étal A à l'état C est donc

Supposons maintenant qu'on échauffe d'abord le liquide, sans le vaporiser, de la température ( à la température t + 0, sous la pression />; son volume augmentera un peu et le 11- , quide passera de l'état A à l'état D. Le liquide éprouve ensuite l'éhullilion relardée sous la pression p et arrive au même état final G. La quantité totale rie ehaleur absorbée dans cette seconde transformation a pour expression

j Cdt-+-V.

Ces deux quantités de chaleur sont égales; car le travail extérieur ACC'A' est le même pour les deux transformations, el la variation (l'énergie intérieure est aussi la même, puisque l'étal initial et l'état lînal sont identiques dans les deux cas. On a donc

d'où l'on déduit

V = L-j' + \c-f)dt.

Or l'expérience indique que la chaleur spécifique de tous