CHALEUR LATENTE
lOOo 150° 200<>
II faut donc, à lOC*, pour transformer 1 kilogramme d'eau en vapeur, autant de chaleur que pour amener de à 100° 5^", 36 d'eau.
Inversement 1 kilogramme de vapeur, en se liquéfiant, peut théoriquement échauffer, de à 100% o'"^,36 d'eau.
La glace, en se liquéfiant, absorbe 79 calories, et au contraire il faut lui enlever 79 calories pour faire passer l'eau à 0"* à l'état solide.
L'eau se solidifie à une température constante qui a été prise pour le zéro des échelles thermométriques centigrade etRéaumur.
Elle bout, à la pression de 0'",760 de mercure, à une température qui a été prise comme point fixe pour tous les thermomètres. Ce point est à lOO*' pour le thermomètre centigrade, 80° pour le Réaumur, 212° pour le Fahrenheit. Le point d'ébuUition varie avec la pression et avec certaines circonstances : la présence de substances en dissolution, la nature du vase, etc.; mais à la près-
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sion de 760 millimètres de mercure la température de la vapeur produite par l'ébuUition est toujours de 100*^ C.
Les gaz dissous facilitent TébuUition ; les bulles gazeuses forment de petits espaces où la vapeur peut se répandre ; les corps poreux, de petites ampoules de verre remplies d'air ou de gaz, produisent un effet semblable. Inversement, une couche huileuse répandue à la surface de Teau retarde son ébuUition.
Bien que Ton puisse chasser la plus grande partie de Fair par rébuUition à 100**, il en reste toujours des traces qui ne peuvent être enlevées que par le vide.
Donny a pu atteindre 182**, en chauffant de Teau privée d'air de cette façon. A ce moment, la vaporisation fut si soudaine que le vase où se faisait l'opération fut brisé.
Les sels en dissolution élèvent le point d'ébullition.
Yoici, d'après Legrand, le point d'ébullition d'un certain nombre de dissolutions saturées :
Sels disfous. Poids de sel Point d'ébullition.
dans 100 parties d'eau.
Chlorure de sodium 4i,2 108^4
Carbonate de sodium 48,5 i04<»,6
Acétate de potassium 798,2 169®
Chlorure de calcium 325 179<',5
Nitrate d'ammoniaque infini 180®
La chaleur spécifique varie aussi avec les corps en dissolution. La chaleur spécifique moléculaire * d'une solution saline étendue est inférieure à la somme de celle du sel anhydre et de l'eau qui le dissout. L'écart va croissant avec la dilution, en paraissant tendre vers une certaine limite, telle que la chaleur spécifique moléculaire des solutions étendues finit par être moindre que celle de l'eau qui la constitue. (Person. Ann, de Chim. et de Phys,y t. XXXIII, p. 438. Marignac. Aîrh. des Se. phys. etnaL)
L'eau émet des vapeurs à bass^fempérature. Sa tension, c'est-àdire la pression à laquelle la vapeur fait équilibre à différentes températures, est donnée dans le tableau suivant, d'après Regnault.
• Chaleur spécifique rapportée à l'unité de poids multipliée pai* le poids moléculaire, c'est-à-dire par celui de 1 molécule de sel + ^ molécules d'eau.
EPURATION DES EAUX
TENSIONS DE LA VAPEUR D EAU AUX TEMPERATURES COMPRISES ENTRE — 30» ET + 100» C.
Températures.
Pressions en millimètres
Températures.
Pressions en millimètres
degrés.
de mercure.
degrés.
de mercure.
TENSION DE LA VAPEUR D*EAU DEPUIS 100<> JUSQU'a 230<> EXPRIMÉE EN ATMOSPHÈRES (760™"")
Températures
Atmosphères
Températures
Atmosphères
degré».
degrés.
lU
La densité de la vapeur d'eau ramenée aux conditions normales (le température et de pression est égale à 9 par rapport à l'hydrogène, et à 0,622 par rapport à l'air.
La vapeur d'eau à 100° occupe un volume 1 696 fois plus grand que le volume d'eau qui lui a donné naissance.
L'eau est légèrement compressible. Sous une forte pression, elle diminue de 0,000047 de son volume par chaque augmentation de pression d'une atmosphère.
L'eau a un maximum de densité à 4^. Cette densité a été choisie comme unité pour la densité des liquides et des solides.
A partir de 4®, que l'eau se refroidisse ou s'échauffe, elle se dilate. En se solidifiant, l'eau éprouve une dilatation subite égale
GENERALITES 7
aux 0,007 de son volume. La glace, en se refroidissant, se contracte, comme le font les autres corps.
L'eau cristallise dans le système rhomboédrique. L'eau atmosphérique, en se solidifiant, forme la neige dont les cristaux ont des formes très diverses.
D'après Tyndall, la glace présente une certaine plasticité.
L'eau pure est d'une couleur bleue. Arago s'exprime ainsi à ce sujet (Annuaire du bureau des longitudes, 1838, p. 483) : c C'est au bleu d'outremer que le capitaine Scoresby compare la teinte des mers polaires. C'est par le mot à'azur vif^ que le capitaine Tuckey caractérise les flots de l'Atlantique dans les régions équinoxiales ; c'est aussi le bleu vif que sir H. Davy assigne aux teintes réfléchies par les eaux pures provenant de la fonte des neiges et des glaciers. Les bandes vertes si étendues et si tranchées des régions polaires renferment des myriades de méduses dont la couleur jaunâtre, mêlée à la couleur bleue de l'eau, engendre le vert. En Suisse, d'après sir H. David, quand la teinte d'un lac passe du bleu au vert c'est que ses eaux se sont imprégnées de matières végétales. »
Tyndall a donné le tableau suivant montrant le rapport qui existe entre la couleur de la mer et la matière qu'elle tient en suspension.
N* Localités. Couleur de la mer. Aspect dans le rayon lumineux.
1 Port de Gibraltar. Verte. Chargée de particules fines.
2 A deux milles de Gibraltar. Vert plus clair. Chargée de particules très
fines.
3 A la hauteur de la pointe Vert brillant. Encore chargée, mais
de Cabreta moins.
4 En vue de la pointe de Ca- Indigo noir. Beaucoup moins chargée,
breta. très pure.
5 En vue de Tarifa. Indécise. Plus chargée que le n® 4.
6 Au delà de Tarifa. Bleu cobalt. Beaucoup plus pure que le
7 A douze milles de Cadix. Vert jaune. Très chargée.
8 A quatorze milles de Cadix. Beau vert. Beaucoup moins chargée.
9 Entre les caps de Saint-Mary Indigo foncé. Très peu de matière, très
et Vincent. pure.
10 Golfe de Gascogne. Indigo noir. Très peu de matière, très
pure.
Les eaux les plus pures, puisées dans le golfe de Biscaye, étaient
8 EPURATION DES EAUX
les plus noires; puis viennent, par ordre de pureté, les eaux indigo, cobalt, vert vif et vert jaune.
En plongeant une plaque de porcelaine blanche dans Feau noire du golfe de Biscaye, Tyndall l'aperçut verte à toutes profondeurs.
Partant de là, il attribue le vert aux particules fines, faiblement colorées ou même blanches, en suspension dans Teau.
L'eau pure excessivement profonde, éteignant les rayons lumineux, paraît noire.
L*eau de certaines mers ou lacs, certaines eaux de forages, des eaux même épurées par la chaux et abandonnées à un long repos, sont assez limpides pour laisser apercevoir, à plusieurs mètres de profondeur, les détails des objets et leurs arêtes. La couleur de ces eaux varie du bleu au vert. Elle tire sur le noir quand la profondeur est très grande. En général, les eaux météoriques, même les eaux de citerne, ne présentent pas cette particularité. Une couleur jaune ou jaune verdàtre est le plus souvent l'indice des matières en suspension.
Certaines eaux naturelles ont des colorations qui n'excluent pas la limpidité. Les eaux noires ou, aguas negras, de l'Amérique du Sud, coulant sur des terrains granitiques, très pures et très douces, sont colorées par une matière humique en solution.
Propriétés chimiques. — L'eau joue, aussi bien au point de vue chimique qu'au point de vue physique, un rôle spécial. Beaucoup de combinaisons ne prennent naissance que dans son sein. Elle intervient souvent par sa présence, grâce à son grand pouvoir dissolvant. Elle facilite aussi les réactions de certains corps, soit en restant dans leur constitution, soit en se décomposant et fournissant aux corps qu'elle met en contact intime ses deux éléments : l'oxygène et l'hydrogène qui participent tous deux à la formation de corps nouveaux ou dont l'un se dégage.
L'eau entre dans la constitution des corps comme eau de cristallisation, ou bien fait partie intégrante de la molécule chimique, où elle joue souvent le rôle de base.
GENERALITES
§ 3. COMPOSITION DE l'eAU
Lavoisier et Cavendish ont démontré, les premiers et à la même époque (1781), que Teau est formée d'oxygène et d'hydrogène. Par des analyses eudiométriques précises, Gay-Lussac et Humboldt établirent que l'eau était formée de deux volumes d'hydrogène et d*un volume d'oxygène.
Les expériences de Dumas ont fixé la composition pondérale qui est d'une partie d'hydrogène pour huit parties d'oxygène.
