LIQUIDES

Chlorhydrate d'ammoniaque (solution saturée)

Bichlorure d'étain . . .

Acide acétique concentré.

Acide azotique (4 éqniv d'eau)

Carbonate de potasse (so lution saturée) . . .

Essence de térébenthine.

Potasse caustique (solution saturée). »

Iode

Iodure d'argent ....

Chlorure de calcium (solution saturée)

Éther oxalique

Créosote. ........

Camphre du Japon . .

Naphtaline

Camphre de Bornéo. . . .

Phosphore

Acide sulfurique monohydraté

Mercure

Parafline

Huile de lin

Soufre

Sélénium

Sodium

Cadmium

Zinc

TEMPERA- TURES.

2° Remarque. — - Les nombres contenus dans ce tableau ne sont pas invariables ; ils dépendent essentiellement, pour chaque substance, des conditions dans lesquelles on les a déterminés. En effet, l'expérience prouve que plusieurs circonstances peuvent faire varier la température d'ébullition d'un liquide; ce sont : les substances en dissolution, la nature des parois des récipients, l'absence d'air ou d'autre gaz en dissolution dans le liquide, et principalement la pression extérieure. Nous allons successivement étudier l'influence de ces différentes causes, particulièrement sur l'ébullilion de l'eau.

EBULLITION. 907

697. Influence des substances en dissolution. — Toute substance dissoute dans un liquide, lorsqu'elle n'est point volatile ou qu'elle l'est moins que le liquide, retarde l'ébullition d'autant plus que la~dissolution est plus concentrée. L'eau, qui bout à 100° lorsqu'elle est pure, ne bout qu'à des températures plus élevées lorsqu'elle est saturée de différents sels.

L'eau saturée de sel marin bout à 109°

— — d'azotate de potasse 116

de carbonate de potasse 135

de chlorure de calcium 179

Les dissolutions acides présentent la même anomalie. Les substances qui sont seulement en suspension, comme les matières terreuses, la sciure de bois, n'élèvent pas la température d'ébullition.

Il importe de rappeler ici les expériences de Rudberg, déjà citées (613). Elles ont démontré que, bien que la température d'ébullition de l'eau soit supérieure à 100° par l'effet des substances qu'elle tient en dissolution, la température de la vapeur qui s'en dégage est cependant toujours égale à 100°, comme si l'eau était pure, pourvu que la pression soit égale à 0m,760.

698. Influence de la nature des parois des récipients. — Gay-Lussac a observé que dans un vase de verre l'eau bout à une température plus élevée que dans un vase de métal, phénoiuène qu'il a attribué à la cohésion entre le verre et l'eau. En prenant pour point 100° la température d'ébullition de l'eau distillée, dans un vase de cuivre (sous la pression 0m,760), il a trouvé qu'à pression égale ce liquide, dans un ballon de verre, n'entre en ébullition qu'à 101°; et quand le vase de verre a été bien nettoyé avec de l'acide sulfurique concentré ou de la potasse, le point d'ébullition de l'eau peut s'élever jusqu'à 105" et même 106°. Toutefois un simple fragment de métal, placé au fond du ballon, suffit alors pour ramener la température d'ébullition à 100°. Par le même procédé on peut faire disparaître les soubresauts violents qui accompagnent l'ébullition des dissolutions salines ou acides dans les vases de verre.

Comme dans le cas des substances en dissolution, la température de la vapeur n'est pas influencée par celle que prend l'eau dans les vases de verre. A la pression de 0m,760, elle est encore de 100°, de même que dans les vases de cuivre.

699. Influence de l'absence d'air ou de gaz dissous. — On a vu que lorsque l'eau est purgée d'air, son point de congélation peut être retardé de plusieurs degrés (678). L'absence d'air dans l'eau retarde aussi sa température d'ébullition.

Deluc remarqua le premier que de l'eau privée d'air par une ébullition préalable pouvait être chauffée jusqu'à 112° sans bouillir dans un matras à long col. Expériences de Donny. — M. Donny (de Gandj a étudié le même phénomène

Fig. 727.

en 1846. Il se servait d'un vase de forme spéciale, consistant en un tube de verre AB (fig. 727) recourbé à un bout, et terminé à l'autre par une grosse boule de même matière, suivie d'une autre, plus petite, qui se termine en

pointe effilée. Avant de fermer celle-ci, on introduit de l'eau dans le tube, par le même procédé que pour le thermomètre à alcool (619), puis on la fait bouillir un certain temps pour chasser tout l'air. Soudant alors la pointe effilée à la lampe, on a de l'eau dans la branche recourbée, et de la vapeur à une très faible tension dans le tube AB et dans les boules. Or, si l'on plonge maintenant la partie AG remplie d'eau dans un bain concentré de chlorure de calcium, et si l'on chauffe graduellement, la température peut monter à 130° sans qu'il se manifeste aucune ébullition dans le tube. Ce n'est qu'à 138° que l'ébullition a lieu; mais alors elle se produit tout d'un coup, et l'eau est projetée dans les boules, qui sont brisées si elles ne sont pas suffisamment résistantes.

Expérience de Galy-Gazalat. — Le même phénomène fut obtenu par Galy- Gazalat. Il recouvrit d'une couche d'huile de l'eau purgée d'air par l'ébullition, et la porta à 123° sans que le liquide commençât à bouillir; mais bientôt il se fit une violente explosion de vapeur, laquelle projeta une partie de l'eau hors du vase qui la contenait.

Expériences de Du four. — 1° M. Dufour (de Lausanne) a étudié le retard que subit l'ébullition des liquides lorsqu'on les préserve du contact de l'air, en les mettant en suspension dans des liquides de même densité, mais moins volatils Il a ainsi trouvé que l'eau, en suspension dans un mélange convenable d'essence de girofle et d'huile de lin qu'on chauffait au bain-marie, ne se transforme brusquement en vapeur qu'à une température voisine de 120°. L'acide sulfureux liquide, qui bout normalement à— 10°, reste liquide jusqu'à -h 18° lorsqu'il est mis en suspension dans un mélange d'eau et d'acide sulfurique.

2° M. Dufour a observé en outre qu'il suffit de toucher, avec un corps solide quelconque, les liquides ainsi portés à une température supérieure à celle de leur ébullition, pour qu'ils se vaporisent instantanément d'une manière violente. Toutefois les corps ainsi employés comme excitateurs perdent peu à peu leur propriété active. M. Dufour explique cette action par l'influence de la couche d'air adhérente à leur surface ; et en effet, si, au moyen d'une immersion prolongée, on les débarrasse de l'air ainsi condensé, ils sont complètement inactifs.

3° Enfin il a constaté que plus la quantité de gaz dissoute dans un liquide est faible, plus la température d'ébullition est élevée.

700. Influence de la pression sur la température d'ébullition. —

On a vu dans les tables de forces élastiques données plus haut qu'à 100°, point d'ébullition normal de l'eau distillée sous la pression 0m,760, la vapeur de ce liquide a une tension précisément égale à cette pression. Ce fait est général, et il constitue la troisième loi de l'ébullition. On conçoit dès lors que, cette pression extérieure augmentant ou diminuant, la tension de la vapeur, et par conséquent la température d'ébullition, doivent croître ou décroître.

Ébullition de Veau à basse température. — Pour démontrer que la température d'ébullition s'abaisse avec la pression, on place sous le récipient de la machine pneumatique une capsule contenant de l'eau à 30° environ, puis on fait le vide. On voit alors le liquide entrer en ébullition avec une grande rapidité ; le phénomène persiste bien qu'il se produise en vase clos, parce que la vapeur est aspirée par la machine au fur et h mesure de sa production.

Expérience de Franklin. — On peut faire la même expérience

EBULLITION.

sans avoir recours à la machine pneumatique. Pour cela, on prend un ballon de verre dans lequel on fait bouillir de l'eau pendant quelques instants. Quand les vapeurs qui se dégagent ont entraîné tout l'air du ballon, on bouche celui-ci hermétiquement, et on le retourne (fîg.

728). Si l'on en refroidit alors la partie supérieure avec une éponge imbibée d'eau froide, les vapeurs se condensent, le vide se fait, et une vive ébul lition se produit. C'est, ce qu'on appelle Y expérience de Franklin.

Bouillant de Franklin. — On démontre encore l'influence de la pression sur la température d'ébullition au moyen du bouillant de Franklin. C'est un petit appareil de verre formé d'une boule a et d'un tube b réunis par un tube de très petit diamètre (fig. 729). Le tubefr étant effilé à son extrémité supérieure, on y introduit de l'eau avant qu'il soit 'fermé; puis,

faisant passer le liquide dans la boule «, on le fait bouillir en chauffant celle-ci avec une lampe à alcool. Lorsqu'on juge que les vapeurs ont entraîné, en se dégageant, tout l'air qui était dans l'appareil, on ferme l'extrémité du tube b en la fondant à la lampe. L'appareil ne contenant plus d'air , l'eau ne supporte d'autre pression que la tension de sa vapeur, tension qui, à la température ordinaire, est très faible. Il résulte de là qu'en prenant la boule a qans la main, la chaleur de celle-ci donne à la vapeur une tension dui refoule l'eau dans le tube b, et y détermine une vive ébullition.

Fig. 729.

Ébullition dans le vide. — Dans le vide absolu, l'eau entrerait en ébullition à 0°, puisque la tension de sa vapeur est encore de 4mm,G.

Ébullition à l'air libre sur les monta gyies. — C'est grâce à la diminution de pression que sur les hautes montagnes l'eau bout au-dessous de 100°. Sur le Mont-Blanc, l'ébullition se fait à 84°.

701. Nivellement hypsométrique ou mesure des altitudes par l'Hypso-

mètre *. — Méthode. — La dépendance qui existe entre la température d'ébullition et la pression donne le moyen de mesurer la hauteur des montagnes à l'aide d'un thermomètre. En effet, si l'on observe, par exemple, que l'eau bout à 95° sur le sommet d'une montagne, tandis qu'à sa base elle bout à 98°, et qu'on cherche dans les tables des forces élastiques les tensions correspondantes, on trouve des nombres qui représentent, en millimètres de mercure, les forces élastiques de la vapeur au moment où elle se dégage, au sommet et au pied de la montagne, et par suite les pressions atmosphériques supportées par l'eau en ébullition aux deux stations. Connaissant ainsi la hauteur barométrique au sommet de la montagne et «à sa base, on n'a plus qu'à appliquer les formules déjà données pour mesurer la hauteur des montagnes à l'aide du baromètre (207).

Instruments. — Dans cette méthode, on ne fait usage que de thermomètres très sensibles, gradués seulement de 80° à 100° environ, de manière que, chaque degré occupant une grande étendue sur l'échelle, on puisse apprécier les dixièmes et même les vingtièmes de degré. C'est sur ce principe qu'est construit le thermomètre hypsométrique ou hypsomètre de Regnault, dont la tige est graduée seulement de 85° à 100°, chaque degré étant lui-même divisé en 10 parties égales. Pour l'usage de et thermomètre, Regnault a construit des tables qui donnent la tension de la vapeur d'eau, pour chaque dixième de degré, de 85° à 101°. L'appareil complet, et tout prêt à servir, est re- | présenté dans la figure 750.

702. Influence de l'accroissement de pression. — Production de la vapeur

en vase clos. — Tous les faits qui précèdent montrent l'abaissement de la température d'ébullition qui accompagne la diminution de pression. L'effet contraire se produit lorsqu'on augmente la pression.