DENSITÉS DES VAPEURS

Soit c la capacité à zéro d’une des divisions de la cloche exprimée en litres, Nc= V est le volume apparent de la vapeur ; k étant le coefficient de dilatation du verre, son volume réel est Ne (1 -MO = V(1 -MO, puisque la capacité de chacune des divisions est devenue c (1 -MO à la

température t. La force élastique de la vapeur est H — = ll »

it

représentant la différence de niveau h observée à t°, ramenée

à ce qu’elle serait à la température de 0°. On peut calculer le poids d’un même volume d’air à t°, et sous la même pression ; on trouve ainsi, k exprimant le coefficient de dilatation du verre et ci celui de 1 ail ( « = 0,00367), que ce poids est:

1,2937 V(1 -MO h'

(1 -j- at ) 0,76

En divisant le poids p de la vapeur par P, on a la densité cherchée.

Quand la vapeur dont on veut mesurer la densité est celle d’un liquide qui ne bout qua une température supérieure à 100°, le procédé de Gay- Lussac exige que le manchon contienne une huile fixe; mais au-dessus de 200° l’huile se colore et il devient difficile de lire les divisions de l’éprouvette. On peut alors avoir recours à la méthode de M. Dumas, qui s’applique à tous les cas.

On prend un ballon de verre de 200 à 500 centimètres cubes de capacité, et dont le col recourbé à angle droit est effilé en une pointe très fine. On le pèse plein d’air à la température ambiante G soit P le poids

du verre du ballon et de l’air qu’il contient.

On chauffe le ballon, afin de dilater l’air intérieur, et l’on plonge ensuite la pointe effilée dans le liquide ou le solide préalablement fondu, qu. on veut réduire en vapeur; la force élastique de l air du ballon diminuant par le refroidissement, l’action de la pression atmosphérique déteimine l’introduction d’une certaine quantité de liquide. Alors on poite le ballon fixé entre deux disques de métal maintenus par un support, dans un bain d’eau, d’huile, ou dans un alliage fusible, suivant que le point d’ébullition de la substance est plus ou moins élevé.

Dès que la température s’est eleyée de 30 a 50° au-dessus du point d’ébullition de la substance, limite à laquelle les vapeurs se comportent en général comme des gaz, on ferme la pointe du ballon en obligeant sur elle le dard du chalumeau, on note en ce moment la température du bain et la pression barométrique. Un essuie le ballon, on le laisse

refroidir, et l’on détermine son poids P' qui se compose du poids du verre et du poids de la vapeur contenue dans le ballon.

Pour connaître le volume du ballon, on en brise la pointe sous le mercure, qui doit s’introduire dans le ballon et le remplir complètement si tout Pair a été expulsé par la vapeur.

Lorsqu’on a employé un excès de matière, et que l’opération a été conduite avec soin, la quantité d’air restant dans le ballon n’est qu’une fraction de centimètre cube qu’on peut négliger sans commettre d’erreur sensible.

On verse le mercure dans une éprouvette graduée en centimètres cubes : le nombre de centimètres cubes occupés par le mercure donne la capacité du ballon à la température de l’air ambiant.

Soient donc :

t la température de cet air ;

T la température de la vapeur ;

V la capacité du ballon exprimée en fractions de litre à la température t ;

h' la pression atmosphérique.

Supposons en outre qu’il ne reste pas d’air dans le ballon ; on détermine la densité cherchée par les calculs suivants.

Le poids de l’air qui remplissait le ballon quand on a fait la première pesée est :

ls»-,2937W

(1 + at)0,7G ~ ^

Le poids de l’enveloppe de verre est donc P — tc.

Le poids de la vapeur est par conséquent P' — (P — tc) TT.

Cette vapeur remplissait à la température T, et sous la pression h\ le ballon dont la capacité était devenue par la dilatation :

représente le coefficient de dilatation du verre.

Pour avoir la densité cherchée, il faut donc diviser le poids de cette vapeur par celui de l’air qui remplirait la même capacité, à la même température et sous la même pression.

Ce poids est représenté par :

Ir±>

(1 -f ciT) 0,76

Nous appliquerons les calculs précédents à la détermination de la deu-