CHAPITRE III

Évaporation en vases ouverts par l'action directe d'un foyer.

1573. On exécute toutes les évaporations à l'air libre par la chaleur, en plaçant la chaudière qui contient le liquide à évaporer sur un foyer, ou en l'exposant à un courant d'air chaud. Lorsqu'un liquide est en contact avec l'air, l'évaporation se manifeste en général avant même que le liquide commence à s'échauffer, car nous savons que les liquides émettent des vapeurs à toutes les températures ; mais cette évaporation est extrêmement faible. A mesure que le liquide s'échauffe, l'évaporation va en croissant, et une partie de la chaleur reçue par le liquide se perd par cette évaporation ; par conséquent la température du hquide croît beaucoup plus lentement que si la chaudière était fermée. Il peut même arriver que le liquide n'atteigne jamais la température de l'ébulhtion ; en effet, si la surface du liquide exposée à l'air est très-grande relativement à la quantité de combustible brûlé, l'évaporation, qui est proportionnelle à la surface, pourra, à une certaine température du liquide, emporter une quantité de chaleur égale à celle que le liquide reçoit du foyer, et par conséquent la température du liquide deviendra constante.

1374. Dans tous les cas, que le liquide atteigne ou n'atteigne pas la température de l'ébullition, on admet assez généralement que la quantité de chaleur nécessaire à l'évaporation est la même ; cependant il n'en est point ainsi : cette quantité augmente rapidement à mesure que la température est moins élevée, à cause de la chaleur perdue par réchauffement de l'air et parle rayonnement. La première perte augmente avec rabaissement de température, parce que le volume d'air nécessaire pour dissoudre un poids donné de vapeur augmente rapidement à mesure que la température est plus basse ; et on peut facilement la calculer (ces calculs seront faits quand il sera question du séchage par l'air chaud) ; quant à la perte par le rayonnement, on ne peut rien calculer, attendu que, lorsque l'évaporation est très-vive, les vapeurs condensées dans l'air, et dont la température diffère peu de celle du liquide, doivent, en rayonnant sur le liquide lui-même, réduire cette perte à bien peu de chose.

1575. Pour déterminer les quantités de chaleur employées pour vaporiser de l'eau à différentes températures, j'ai fait les expériences

que je vais rapporter. J'ai suspendu à une balance très-sensible un vase cylindrique en fer-blanc de 0™,30 de diamètre, de O^jOS de profondeur, placé dans un autre d'un plus grand diamètre et d'une plus grande hauteur ; le premier était soutenu dans le second par trois bouchons de liège, et l'intervalle des deux vases était remph de coton cardé ; le vase intérieur a été remph d'eau chaude, et j'ai observé le refroidissement que cette eau a éprouvé par des pertes de poids successives de 10 grammes. Les températures observées ont été les suivantes :

58°25 5o»2o 52°00 4S°oO 44°7o 40070 36o25 31020.

Ainsi les abaissements de température correspondant à des diminutions de poids de 10 grammes ont été de :

Comme le refroidissement du vase par la surface inférieure et les surfaces latérales pouvait être négligé, et que le poids de l'eau chaude était au premier instant de 2"', 4 1.3, on trouve par un calcul très-simple que les quantités de chaleur absorbée pour évaporer 1 kilogramme d'eau, ont été,

de S8025 à 55023, de 724 unités

ooo2o 52O00, 780 —

52O00 48oo0, 837 —

La température extérieure était de 15°. Ainsi, comme nous l'avons dit, la quantité de chaleur absorbée pour la vaporisation de 1 kilogramme de liquide augmente rapidement à mesure que la température du liquide s'abaisse. Des expériences faites sur une grande échelle confirment parfaitement ce fait.

En prenant les températures moyennes des expériences et traçant une courbe, on trouve que, l'air étant à 1S% les quantités de chaleur absorbées par l'évaporation de 1 kilogramme d'eau, le liquide étant à

sont représentées approximativement par les nombres