DE L’ÉVAPORATION

Pour simplifier les raisonnemens , nous avons supposé la température uniforme dans toute l’atmosphère; mais dans la réalité , celte température est très-inégale. De là il devra résulter que des portions différentes de l’atmosphère exigeront au même instant des quantités de vapeur aqueuse très-différentes, qu’elles seront peut-être très loin de posséder; et cette inégalité devra même quelquefois se maintenir plus long-temps que la différence de température à cause dè la résistance que l’air oppose au mouvement et au partage des vapeurs. De là il résultera encore que l’eau se vaporisera plus ou moins vite dans ces divers espaces , selon qu’ils seront plus près de l’extrême sécheresse. Pour observer celte inégale vitesse, il faudra faire vaporiser dans chaque espace des masses d’eau extrêmement petites, comparativement à ses dimensions; ce qui , ne changeant point sensiblement son état , relativement aux autres espaces qui l’environnent, permettra de considérer chacun d’eux comme s’il existait seul. Ainsi , le problème le plus général que l’on puisse se proposer, relativement à l’évaporation, c’est de déterminer la rapidité avec laquelle elle se fait dans une masse d’air supposée infinie, lorsque l’on connaît la quantité de vapeur qui se trouve déjà dans cette masse, et la quantité totale qu’elle eu peut admettre à la température où elle se trouve.

M. Dalton a résolu ce problème avec la même sagacité qu’il a apportée dans le reste de son travail sur les vapeurs. Il a d’abord cherché à mesurer la rapidité de l’évaporation de l’eau dans une atmosphère calme , à la température de l’ébullition. Pour cela, il prit un vase cylindrique d’étain, dont la profondeur était 3,25 pouces anglais, et le diamètre 2iJ,5. Cette dernière dimension est nécessaire à connaître; car tant que la surface liquide , exposée à l’air, peut être considérée comme d’une étendue infiniment petite , relativement à l’étendue totale où ses vapeurs peuvent s’étendre, on conçoit que la quantité totale de liquide évaporé, dans des circonstances données , doit être proportionnelle à cette surface. M. Dalton, ayant attaché trois fils de fer à des points pris à égale distance sur le contour de ce vase , réunit leurs extrémités, et en forma un crochet par le moyen du-

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quel le vase pouvait être suspendu aux bras d’une balance. Cela lait, le vase fut presque entièrement rempli d’eau, que l’on fit ensuite bouillir sur un petit feu , en tenant le vase suspendu par le crochet, et l’élevant ou l’abaissant, pour l’éloigner du feu ou Feu approcher, de manière à tenir l’eau parfaitement au terme de l’ébullition. Dans cet état, le vase, avec l’eau qu’il contenait , fut remis à la balance, et pesé jusqu’à l’exactitude d’un grain. On notait l’époque de cette pesée avec une montre à secondes ; puis on le remettait sur le feu comme précédemment, de manière à maintenir l’ébullition pendant 10 minutes ou davantage ; après quoi on le pesait de nouveau , et en divisant la perte de poids par le nombre des minutes , la quantité d’eau évaporée en une minute, se trouvait déterminée.

Pour pouvoir réduire toutes les expériences de ce genre à des termes comparables , il faudrait à la rigueur que l’atmosphère se trou vât toujours au même degré d’humidité ; ou au moins il faudrait pouvoir tenir compte de l’effet de cette humidité sur les résultats. Mais comme la proportion de vapeur qui existe naturellement dans l’atmosphère , est toujours extrêmement petite , et qu’ainsi sa force élastique est très-faible , comparativement à celle de l’eau bouillante, il s’ensuit qu’elle n’a presque point d’influence sur les résultats observés dans les hautes températures , et qu’ainsi on peut en négliger l’effet , au moins dans une première approximation; c’est ce que nous ferons, et nous verrons ensuite comment on pourrait y avoir égard.

Il y a une autre cause de variation beaucoup plus puissante, que nous devons prévoir, et qu’il faut éviter pour rendre les expériences comparables; cette cause est l’agitation de l’air. En effet, on conçoit par la théorie, que si l’air est calme, les vapeurs exhalées s’y répandront progressivement, de couche en couche, d’une manière régulière et dépendante de la résistance que l’air oppose à l’extension des vapeurs. Mais si, pendant que cette propagation s’opère, les couches d’air les plus voisines du liquide , et par conséquent les plus humectées , sont enlevées tout à coup , et remplacées par des couches plus

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sèches , les vapeurs se propageront dans ces dernières beaucoup plus vite qu elles n’auroient fait si elles étaient restées à leur ancienne place , à une distance plus grande du liquide. Par-là on conçoit que toutes les circonstances étant d’ailleurs égales , l’évaporation doit être la plus lente possible dans un air parfaitement calme , et la plus rapide dans un air très-agité , où de nouvelles couches viennent sans cesse se mettre en contact avec le liquide qui s’évapore.

C’est en effet ce qu’a observé M. Dalton. La moindre évaporation, à la température de l’eau bouillante, eut lieu quand le fourneau ou la lampe , qui servaient à chauffer le liquide ? étaient placés au milieu de sa chambre , les portes et les fenêtres étant fermées , et l’air calme ; elle était alors de 5o grains , poids anglais , par minute.

Elle s’élevait à 35 grains , lorsque le vase était chauffé dans la cheminée , même les portes et les fenêtres étant également fermées. Il se faisoit alors par la cheminée un petit courant d’air.

Un feu plus vif produisait dans la cheminée un courant plus rapide ; l’évaporation allait de 35 à 40 grains par minute.

Lorsque les fenêtres de la chambre étaient ouvertes , et qu’il régnait m grand vent , le courant d’air , dans la cheminée , était proportionnellement augmenté, et l’évaporation par minutes allait jusqu’à 40 et 45 grains.

Les extrêmes de ces résultats sont, de 3o à 45 grains par minute ; mais si les expériences étaient faites en plein air, et par de très-grands vents , il est bien probable qu’elles pourraient s’élever beaucoup plus haut ; car elles seraient infinies dans un air qui se déplacerait avec une infinie rapidité.

M. Dalton détermina de même la quantité d’évaporation à des températures inférieures , jusqu’à i38° de Farenheit. Ses résultats , pour l’air calme , sont contenus dans le tableau suivant, où l’on a aussi rapporté la force élastique de la vapeur pour les mêmes températures :