CHALEUR DE FORMATION DE LA VAPEUR D'EAU

603. Lorsqu'on chauffe de l'eau pure de o"* à f centigrade, et qu'on la réduit en vapeur à cette température maintenue constante (il suffit pour cela de maintenir la pression constante), la chaleur X totale à fournir, par kilog., est donnée par la formule de Regnault

Cette chaleur X peut se décomposer en deux parties : i"" La chaleur q nécessaire pour chauffer l'eau de o"* à / ; 2* La chaleur r nécessaire pour faire passer ensuite l'eau de l'état liquide à l'état gazeux, à la température constante t.

q est la chaleur du liquide ;

/' est la chaleur de vaporisation qu'on appelle encore souvent la

chaleur latente.

D'après Regnault, la valeur de q est

y=/+o,oooo2/' + o,oooooo3^,

d'où on déduit, pour la chaleur spécifique de Teau,

c=z^=zi -1-0,00004^+0,0000009/*.

La chaleur spécifique de Teau n'est pas constante ; elle augmente un peu avec la température ; on peut mettre q sous la forme générale

r=: Icdt.

On trouve pour c les valeurs suivantes :

t 0° 5o° . 100** i5o° iSo** 200°

c I 1,00225 i,oi3 1,026 i,o36 i;o44-

Dans beaucoup d'applications, on peut pour simplifier, surtout quand les variations de température sont faibles, considérer la chaleur spécifique de l'eau comme constante, et on a simplement

q = c{t,^to). (43)

Il faut prendre pour c la valeur moyenne entre les températures extrêmes; de loo' à iSo**, c= 1,02.

604. La chaleur r de vaporisation se déduit des valeurs de X et de ^; on a

r=\ — y =606,5 — 0,695 /— 0,00002 /^ — o,oooooo3/'. (44)

Clausius a donné la formule approchée

qui suffit dans beaucoup de cas. Voici le résultat comparatif des deux formules :

TEMPÉRATURES

Bxpéi

VALEURS

DE r.

For

riencei de Regaault.

606, 5oo

mulo de Clausius.

5oo,8o

La chaleur r de vaporisation est employée non seulement à produire le changement d'état, le passage de Tétat liquide à Tétat gazeux, mais encore le travail résultant de Taccroissement du volume, et qu'il est facile d'évaluer.

Soit a le volume de i kilogr. d'eau liquide; (7 = o"**,ooi à 4'' centigrades et reste très sensiblement le même à toute température ; soit ^ le volume à l'état de vapeur, c'est-à-dire le volume spécifique (volume de 1 kilog.) de la vapeur à la température / et à la pression p.

L'accroissement de volume est u=v — (j, et comme, pendant la vaporisation, la pression reste constante et égale à p, le travail de dilatation est pu et par conséquent la chaleur absorbée est

Apu,

En désignant par p la chaleur interne, exclusivement employée à modifier l'état d'agrégation des molécules, on a

r=p-hApUf

822 THERMO-DYMANIQUE.

r est la chaleur totale de vaporisation, p la chaleur interne de désagrégation, Apu la chaleur externe employée au travail de dilatation.

605. La quantité totale X de chaleur à fournir dans l'évolution de I kilogr. d'eau liquide, passant de o"* à ^ et se transformant en vapeur à cette température, peut se mettre sous la forme

X=y-i-pH-A/?«.

Si on rapproche de l'équation générale de l'équivalence (17)

Q = A{U4-L)=|icrfT4-A r(/H-p)é/v,

on reconnaît que

^ =/ cdt est Ir chaleur du liquide de o à /,

pi=:A ffdv est la chaleur absorbée par le travail interne de désagrégation, dans le passage de l'état liquide à l'état gazeux,

Apu=i A fpdv est la chaleur absorbée par le travail externe de dilatation.