ÉVAPORATION

mosphère ambiante ; 5° le renouvellement de cette atmosphère ; 4° l'étendue de la surface d'évaporation.

L'élévation de température accélère l'évaporation par l'accroissement de force élastique qu'elle communique aux vapeurs.

Pour comprendre l'influence de la seconde cause, remarquons que l'évaporation d'un liquide serait nulle dans un espace saturé de la vapeur du môme liquide, et qu'elle atteindrait son maximum dans un air complètement purgé de cette vapeur. Il résulte de là qu'entre ces deux cas extrêmes la rapidité de l'évaporation varie, selon que l'atmosphère ambiante se trouve déjà plus ou moins chargée des mêmes vapeurs.

Quant au renouvellement de l'atmosphère, son influence s'explique de la même manière; car, si l'air ou le gaz ambiant n'est pas renouvelé, il est promptement saturé, et toute évaporation cesse. L'influence de la quatrième cause est évidente.

711. Froid dû à l'évaporation. — On a vu précédemment que lorsqu'un liquide se vaporise, une quantité considérable de chaleur disparaît. Par suite, si un liquide qui s'évapore ne reçoit pas une quantité de chaleur équivalente à celle qui devient latente, sa température s'abaisse, et son refroidissement est d'autant plus grand que l'évaporation est plus rapide.

Expérience de Leslie. — Leslie est parvenu à congeler l'eau par le seul effet d'une évaporation rapide. Pour répéter son expérience, on place sous le récipient de la machine pneumatique un vase de verre contenant de l'acide sulfurique concentré, et au-dessus une petite capsule A de liège ou de gutta-percha (fig. 754), contenant quelques grammes d'eau. Si l'on fait le vide, l'eau entre en ébullition (700) et, les vapeurs étant absorbées par l'acide sulfurique à mesure qu'elles se dégagent, il se produit une vaporisation rapide qui amène bientôt la congélation de l'eau dans la capsule.

Cryophore de Wollaston. — On arrive au même résultat avec le cryopliore, dû à Wollaston. C'est un tube de verre recourbé, terminé à ses extrémités par deux boules (fig. 735). Après y avoir introduit un peu d'eau et en avoir expulsé l'air par le même procédé que pour le tube de Donny (699), on fait passer l'eau

dans la boule A, et on plonge l'autre dans un mélange réfrigérant. Les vapeurs dans le tube et dans la boule inférieure étant condensées par le froid, l'eau de la boule A entre en ébullitionet fournit de nouvelles vapeurs. Cette vaporisation rapide ne se faisant qu'avec absorption de chaleur, l'eau de la boule À se refroidit et finit par se prendre en une masse de glace.

Congélation du mercure, — Si l'on opère avec des liquides plus volatils que l'eau, particulièrement avec l'acide sulfureux, qui bout à — 10°, on produit un froid assez intense pour congeler le mercure.

On fait cette expérience en enveloppant de coton une boule de verre pleine de mercure ; puis, après l'avoir arrosée d'a- Fig\ 735. cide sulfureux, on la place sous la cloche

de la machine pneumatique, et l'on fait le vide ; bientôt le mercure est solidifié.

Congélation de ValcooL — On a produit progressivement et régulièrement des abaissements de température de plus en plus considérables en faisant évaporer, à l'air ou dans le vide, des liquides provenant de gaz liquéfiés à l'aide des froids successivement obtenus. C'est ainsi que M. Pictet et M. Cailletet sont arrivés à faire bouillir l'acide carbonique et le protoxyde d'azote liquide dans le vide, et M. Wroblewski Yéthylène. Le froid produit par l'évaporation de ce dernier liquide a abaissé la température jusqu'à — 136°. Le sulfure de carbone s'est congelé vers — 116°, et l'alcool (dont Thilorier et Despretz n'avaient pu produire que l'épaississement) s'est solidifié à — 150°, sous l'aspect d'un corps blanc.

712. Applications du froid produit par l'évaporation. — 1° Liquéfaction des gaz permanents . — La plus importante des applications qu'on ait faites de ces abaissements considérables de température est sans contredit la nouvelle méthode de liquéfaction des gaz, appliquée successivement par M. Cailletet et par M. Pictet, puis par MM. Olszewski et Wroblewsky, aux gaz anciennement appelés permanents. Nous exposerons cetle importante question dans un chapitre spécial (718).

2° Alcarazas. — Le froid produit par l'évaporation est utilisé dans les pays chauds pour rafraîchir l'eau au moyen ftalcarazas. On nomme ainsi des vases de terre assez poreux pour que l'eau, filtrant lentement à travers leurs parois, vienne s'évaporer à leur surface, surtout si on les place dans un courant d'air.

713. Congélateur de E. Carré. — La congélation de l'eau par l'évaporation dans le vide sec (à l'acide sulfurique) a reçu une application industrielle dans le congélateur de M. E. Carré.

EVAPORATION.

Description de l'appareil. — Cet appareil se compose d'un récipient R de plomb antimonié au vingtième (fig. 756). A une extrémité est un entonnoir E, qui sert à introduire l'acide; à l'autre, une tubulure m, sur laquelle est vissé un dôme d, qui soutient une série d'obstacles destinés à s'opposer à l'arrivée de l'acide sulfurique dans la tubulure m et dans le tube b. Sur le récipient sont

Fig. 756,

disposés un regard u, fermé par un obturateur de verre 0, et une longue tubulure /i, à laquelle s'adapte une carafe G contenant l'eau à congeler. Le dôme d, l'obturateur 0 et le bouchon i de l'entonnoir sont lûtes à la cire jaune.

Une pompe à faire le vide P (décrite ci-dessus au S 252) communique avec le récipient par le tube b. On la manœuvre à l'aide d'un balancier M. A celui-ci est fixée une tige /, qui, par l'intermédiaire du mécanisme txne, met en mouvement un agitateur A plongé dans l'acide sulfurique. Le levier x, lié à un axe horizontal qui traverse une petite boite de laiton n, transmet son mouvement de va-et-vient à la tige e, puis à l'agitateur. Enfin, la boite n est hermétiquement enfermée, au moyen de disques de liège que traverse l'axe, dans un bout de tube latéral fixé perpendiculairement à la tubulure m.

Résultats. — M. Carré a construit plusieurs modèles de ce congélateur. Dans le plus petit, le récipient, à moitié plein, contient 2\500 d'acide sulfurique, et la carafe, au tiers pleine, 400 grammes d'eau. Après 70 coups de piston environ, l'eau entre en ébullition. Quoique la vapeur soit alors absorbée rapidement par l'acide, on continue à faire marcher la pompe jusqu'à ce que la congélation commence. 11 suffit ensuite, pour la compléter, de donner, de 5 en 5 minutes

quelques coups de piston. Avec de l'acide neuf, la congélation totale exige 45 minutes, mais la durée de l'opération augmente à mesure que l'acide se dilue. On peut congeler successivement 12 carafes avec le même acide. Une fois la congélation opérée, si l'on veut retirer la glace, on ouvre d'abord le robinet r (mais seulement très peu, sinon l'acide est refoulé dans les tubes) ; puis on ouvre la carafe, qui est formée de deux pièces à rebords épais, bien dressés et lûtes à la cire.

Grand modèle de congélateur. — M. Carré construit actuellement des appareils de plus grandes dimensions, qui fournissent 2 kilogrammes de glace en 60 minutes.