Du grec i'$o$, hauteur, et [At'tçov, mesure
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Ainsi, l'eau ne bout qu'à 120°, 6 quand on exerce à sa surface libre une pression de 2 atmosphères.
L'influence de l'accroissement de pression se fait particulièrement sentir lorsqu'on cherche à faire bouillir les liquides non plus à l'air libre, mais en vase clos. Dans cette circonstance le phénomène de rébullition est profondément modifié. Car, en vase clos, les vapeurs qui se produisent ne trouvant aucune issue, leur tension et leur densité croissent de plus en plus avec la température; mais le dégagement continu qui constitue l'ébullition est impossible. Par conséquent, tandis que, dans un vase ouvert, la température d'un liquide ne peut dépasser son point d'ébullition, dans un vase clos, au contraire, elle peut s'élever de beaucoup au delà.
Expériences de Cagniard de Lalour. — L'état liquide a alors néanmoins une limite. Si l'on introduit de l'eau, de l'alcool ou de l'éther dans de forts tubes de verre, et qu'on les ferme à la lampe après en avoir expulsé l'air par l'ébullition, on observe qu'en soumettant ces tubes à une source de chaleur suffisante, il vient un moment où tout à coup le liquide disparaît en se transformant en une vapeur dont le volume diffère peu de celui du liquide. Cagniard de Latour a trouvé ainsi que l'éther sulfurique se réduit totalement en vapeur à 200°, dans un espace moindre que le double de son volume à l'état liquide, et que sa tension est alors de 58 atmosphères.
705. Marmite de Papîn OU digesteur. — Denis Papin étudia le premier la production de la vapeur d'eau dans un vase hermétiquement clos.
Description de V appareil.
— L'appareil dont il se servit est une sorte de marmite ou de vase cylindrique de bronze M (fig. 731). On la ferme par un couvercle de même métal, qu'une vis de pression maintient solidement comprimé contre les bords. Afin que la fermeture soit plus hermétique, on a soin, avant de serrer le couvercle, d'interposer des feuilles de plomb entre ses
Fig. 731.
bords et ceux de la marmite. Sur le couvercle est adaptée une tubulure de bronze, dans laquelle s'engage librement un boulon d'acier u. Au-dessous de celui-ci, le couvercle est percé d'un petit trou fermé par une soupape conique sur laquelle s'appuie le boulon. Ce dernier est pressé contre la soupape par un levier ab, mobile à son extrémité a. Enfin un poids p, qui se déplace le long du levier, permet d'exercer sur le boulon u une pression variable, d'autant plus grande qu'il est plus voisin de l'extrémité b [d'après une propriété connue des leviers (133)]. On règle la charge de la soupape de manière que, lorsque dans la marmite la vapeur a atteint une tension déterminée, 6 atmosphères par exemple, la soupape soit soulevée et donne issue à la vapeur. On peut ainsi éviter la rupture de l'appareil ; de là le nom de soupape de sûreté donné à ce mécanisme.
Expérience. — La marmite de Papin étant remplie d'eau aux deux tiers, puis fermée, on la chauffe sur un fourneau. Le liquide peut ainsi être porté beaucoup au-dessus de 100°. et la tension de la vapeur atteindre 5 à 6 atmosphères, suivant la charge de la soupape de sûreté. Si on l'ouvre alors, un jet de vapeur s'échappe avec sifflement et s'élève à une grande hauteur. L'eau, qui jusque-là n'avait pas bouilli, entre immédiatement en ébullition, et sa température s'abaisse jusqu'à 100°.
Usages. — La marmite de Papin peut être utilisée pour augmenter l'action dissolvante des liquides, en donnant le moyen de les porter à une température supérieure à celle de leur point d'ébullition; c'est pourquoi on lui donne aussi le nom de digesteur.
704. Chaleur de vaporisation. — D'après la deuxième loi de l'ébullition (695), la température des liquides demeurant stationnaire pendant toute la durée du phénomène, il faut en conclure que dans la vaporisation, ainsi que dans la fusion, il y a disparition d'une quantité considérable de chaleur sensible, dont l'unique effet est de faire, passer les corps de l'état liquide à l'état gazeux.
La quantité de chaleur absorbée par Yunitê de poids d'un liquide, pour passer à l'état de vapeur sans changer de température, s'appelle chaleur latente de vaporisation. On verra plus loin (766) comment on la détermine à différentes températures.
Cette chaleur disparue est transformée, d'une part, en travail interne, pour vaincre la cohésion des molécules d'eau à l'état liquide, et d'autre part en travail externe, pour communiquer à la vapeur sa force expansive et pour vaincre la pression qui s'exerce à la surface du liquide.
Dans la fusion, le volume variant très peu, le travail extérieur