CHAPITRE XXXVII

Suite du même sujet.

Quatrième question. Quelle est l'action du calorique sur les fluides aérif ormes, et principalement sur la vapeur et sur Voir?

Nous avons examiné , dans les deux questions précédentes, l'action du calorique sur les corps solides et liquides, avec les divers phénomènes qu'elle présente suivant les variations de

ET DES MACHINES A VAPEUR. i;5 circonstances qui peuvent l'accompagner. Pour connaître cette action sur les corps , dans les trois états sous lesquels ils peuvent exister ou existent dans la nature, il nous reste à l'étudier quand les fluides aériformes sont exposés au calorique.

Toutefois nous nous bornerons ici à l'examen des lois de la propagation du calorique dans les fluides aériformes, et les changemens de volume qu'il opère sur ces corps , nous réservant de traiter en détail les propriétés de la vapeur dans la question suivante.

Les liquides sont moins bons conducteurs que les solides, et les gax ou fluides aériformes , moins bons conducteurs que les liquides. D'où il résulte, par exemple, qu'un corps échauffé , s'il est enveloppé d'une couche d'air renfermée de toutes parts, • se refroidira beaucoup moins vite que s'il était en contact immédiat avec un liquide, et à plus forte raison avec un solide.

Les fluides aériformes s'échauffent au surplus à la manière des liquides, par courans ascendans chauds, et courans descendans froids ; et à raison de la grande ténuité de leurs molécules et probablement de la distance qui les sépare entr elles , le calorique rayonne au travers des fluides aériformes, et ne paraît pas y rencontrer d'obstacle.

La mobilité de leurs molécules est très-grande, et ils s'échauffent très-rapidement , non-seulement par cette mobilité extrême, mais encore parce qu'ils ont en général trop peu de capacité pour le calorique, ou, si l'on veut, de calorique spécifique; c'est-à-dire que de l'air , par exemple, échauffé à 20 degrés audessus de la température de l'atmosphère, fondrait moins de glace en redescendant à cette dernière température, qu'un poids égal d'eau échauffée au même point que l'air»

La table suivante donne la chaleur spécifique de divers fluides aériformes, comparée à celle de l'eau, prise pour unité.

Chaleur spécifique.

liau 1,0000

Air atmosphérique 0,4669

Vapeur d'eau 0,8470

Gai hydrogène 3,2g36

Acide carbonique 0,2210

Oxigène o,23tii

Azote 0,1754

Oxide d'azote o,s36<)

Gaz oléfiant 0,4207

Oside de carbone 0,2884

On voit par les nombres portés dans cette table, qu'un poids donné d'air échauffé à un certain degré n'augmenterait la température d'un poids égal d'eau que de o, 2669 de degré, en se refroidissant d'un degré centésimal, et qu'un poids donné de vapeur dans les mêmes circonstances n'élèverait la température de l'eau que de 0,8470 de degrés , en se refroidissant aussi d an degré centésimal ; il faut remarquer ici qu'on suppose une quantité de vapeur toute formée, qui ne se condense point , et dont on a élevé la température.

En divisant ces nombres par 75, on aurait, par exemple, le nombre de grammes de glace à o que le refroidissement d'un degré pourrait fondre, et en les divisant par 100, on aurait le nombre de grammes d'eau liquide qu'on pourrait élever de la température de la glace fondante à celle de 1 ebullition.

Lorsque les fluides aériformes reçoivent l'action du calorique , ils se dilatent , et leur dilatation est plus considérable que celle des liquides, qui eux-mêmes se dilatent plus que les solides.

Cette dilatation des fluides aériformes de l'air comme de la vapeur, est uniforme et égale, pour chaque degré du thermomètre centigrade; nous avons vu à l'article de l'air, qu'elle esl pour chaque degré, de 0,00375 ou de ae son volume,

à o , sous la pression atmosphérique. Ainsi un volume donné

ET DES MACHINES A VAPEUR. 177 de vapeur, sous une certaine pression, auquel on communiquerait 1 degré de température, augmenterait en volume de ttz^-i la pression restant la même.

Puisque la dilatation des gaz est égale, pour chaque degré, à ,è <;.<-,? de leur volume à o degré, connaissant le volume d'un gaz à une température quelconque, on saura aisément ce que deviendra ce volume à toute autre température : en effet on aura la dilatation du volume de gaz, pour chaque degré, en divisant le volume par 266,67^ nombre auquel on ajouterait ou duquel on retrancherait le nombre de degrés, suivant que la température du gaz serait au-dessus ou au-dessous de o. Cette dilatation étant connue, on la prendra autant de fois qu'il y aura de degrés entre les deux températures, et on ajoutera la somme au volume, ou bien on l'en retranchera, selon que ce volume devra être plus ou moins grand que le volume cherché.

Ainsi , supposons qu'on ait 100 parties de gaz à 4o degrés audessus de o, et qu'on veuille connaître le volume de ce gaz à 20 degrés, aussi au-dessus de oj on divisera le volume 100 par 266 7 -h 40, ou par 3o6T, et l'on aura pour quotient o,3a6. Ce quotient multiplié par 20, nombre de degrés entre les deux températures, donnera 6,52o , qui , retranchés de 100, volume primitif, donneront 93 48, pour le volume auquel se réduiront les 100 parties de gaz à 4<> degrés.

Que si le gaz était au-dessous de o, il est clair qu'il faudrait diviser son volume , non par 266 7 plus le nombre de degrés, mais par 266 7 moins le nombre de degrés dont la température serait au-dessous de o. (Chimie de Thénard.)

On trouverait par la même règle lesaugmentations de volume de la vapeur d'eau , en se rappelant qu'il est toujours question ici d'une pression constante, de celle de l'atmosphère, par exemple.