CHALEUR LATENTE DES VAPEURS

dégagés par on kilogramme de vapeur km de sa liquéfaction, ou pour exprimer la chaleur de vaporisation de l'eau. Ce chiffre est beaucoup trop faible.

Watt reprit ta question et donna le nombre 533. Rumford et le docteur l’re lirai aussi à ce sujet des expériences qui les conduisirent aux nombres 570 et 491.

Tous ces nombres, si variables d’ailleurs, ne peuvent inspirer une grande confiance , en raison de» nombreuses causes d’erreurs que comportaient les expériences. Les soins minutieux avec lesquels ces expériences ont été répétées en France, et la concordance beaucoup plus grande dans les résultats obtenus , donnent une supériorité Incontestable aux chiffres que nous allons citer des savants français.

En prenant une moyenne entre les résultats de plus de quarante expériences, M. Dulong a trouvé 543" pour la chaleur de vaporisation de l'eau , sous la pression ordinaire de l'atmosphère. Ainsi , en se transformant en eau, I kilogr. de vapeur à l 00° dégagerait, d'après le chiffre de M. Dulong, .143" de chaleur pouvant, en conséquence, élever la température de 4,43 kilogr. d'eau de 0" à 100".

Plus récemment encore, M. Despretx et M. Brix sont arrivés au nombre 440, en suivant deux méthodes différentes, M . DcspreU a également trouvé que la chaleur de vaporisation de l'alcool était de 308", celle de l’éther de » I*, et celle de l’essence de térébenthine de 77».

Enfin, les belles expériences entreprises sur l'ordre du gouvernement, et poursuivies encore par M, Redisait, fixent définitivement ce nombre si important, qui représente ta chaleur de vaporisation de l'eau a te pression normale de l’atmosphère, et lui assignent la valeur de 436,67 .

Jusqu'à présent , le nombre adopté dans 1a pratique était 440. Ce chiffre est trop élevé. L'Intelligence et les soins extraordinaires que M. Régnault a apportés à la conduite de scs expériences , faites d'ailleurs sur une très grande échelle, peuvent inspirer la plus grande confiance dans l'exactitude de ses résultats ; et nul doute que ses chiffres ne doivent être choisis , toutes les fois que l’on voudra opérer avec un certain degré de précision.

Il reste a savoir maintenant ce que devient cette chaleur de vaporisation, lorsque l’un fait varier la pression a laquelle la v apeur se forme. On n’aura plus, en effet, qu’à ajouter cette chaleur de vaporisation à la chaleur absorbée par l’eau , dans son passage de 0" a la température d’ébullitkm , sous les diverses pressions, pour avoir te chaleur constituante totale de la vapeur d’eau, c’est-à-dire pour résoudre la question dans les termes généraux où nous l'avons posée. Il est constant que la température à laquelle l'eau entre en ébullition est variable avec la pression qui s’exerce sur le liquide. Mais l’eau , en se vaporisant sous différentes pressions , absorbe-t-elle te même quantité de chaleur latente, ou bien cette quantité estelle variable avec les pressions?

Deux hypothèses célèbres ont été taises à ce sujet, et toutes inexactes qu’elles sont, elles servent encore de base aux calculs relatifs à l'établissement des machines à vapeur.

La première hypothèse est celle de Watt, ou plus exactement de M. Clèment-Désonnes , qui y a été conduit par scs expériences, tandis que Watt l'avait émise sans aucune preuve à l’appui. D’après cette loi, te quantité de chaleur qu’il faut donner 6 un kilogramme d’eau à o» sous toutes les pressions possibles, pour transformer cette eau en vapeur, est toujours la même, ou, en d'autres termes, la chaîna continuante totale de la vapeur, pour toutes les pressions, est une quantité constante.

La seconde loi est celle de Southern. Elle s’énonce ainsi : la chaleur de raporisation de Ceau, sous toutes les pressions possibles, est une quantité constante. Ainsi, d'après Southern, ce n'est potnt la chaleur constituante totale de te vapeur qui est constante, mais bien l’une des parties seulement de cette chaleur totale, c’est-à-dire la chaleur latente de vaporisation.

En prenant le chiffre ordinaire de 440° pour exprimer te chaleur de vaporisation de l'eau, à la pression atmosphérique ordinaire, on peut établir' le tableau suivant pour montrer les différences énormes qui affectent les résultats, lorsque l'on prend pour base du calcul , soit l’hypothèse de Southern, soit celle de M. Cltacnt-Désormes.

Prrmiirt Sfttkm. U

PRINCIPES 1)E PHYSIQUE

Il «si remarquable, du reste, que, quelque dissemblable» que soient ces deux hypothèses , en théorie, et même en conséquences numériques, du moment que Ion considère des températures et des pressions fort ('levées, comme dans le tableau ci-dessus, il est remarquable, disons-nous, que les résultats aux» quels elles conduisent dans la pratique journalière diffèrent assez peu pour qu'on puisse adopter indifféremment l'une ou l'autre. Cette circonstance provient de ce que les besoins ordinaires de la pratique ne comportent pas des pressions au-delà de quatre ou cinq atmosphères, et des températures au-delà de 150°.

Pour évaluer les différentes quantités de chaleur contenues dans un poids donné de vapeur, a une certaine température, on emploie une unité très simple fournie par le système métrique, et à laquelle on donne le nom de calorie. Cette unité est la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1° centigrade la température de 1 kilogramme d’eau. On pourra donc exprimer, en calories , la quantité de chaleur absorbée dans la production d'un certain poids de vapeur, à une tension et à une température données.

D’après l’hypothese de Southern, la quantité de calories contenue dans un poids P de vapeur à /% serait P (650 -f- /); d’après M. Clement-Désormes , cette même quantité serait exprimée par 650 P. Ces deux expressions sont identiques pour t = 100“, et elles ne different, d’ailleurs, que de l environ, pour ( = 172°, température qui correspond à une pression de 8 atmosphères.

M. Dulong et, plus tard, M. Despretz se sont assurés, chacun de leur côté, que ces hypothèses sont toutes deux inexactes. Le même fait résulte d’une maniéré plus irrécusable encore des expériences de M. Régnault.

Pour déterminer la chaleur de vaporisation de l’eau a différentes pressions, M. Régnault a entrepris trois séries d’expériences : la première, sous la pression atmosphérique ordinaire ; la seconde , sous des pressions supérieures, qui ont varié de 1 à 15 atmosphères ; la troisième , sous des pressions inférieures, depuis 22 jusqu’à 64 centièmes d’atmosphere. C’est par la méthode des mélanges, et à l’aide d’un bel et vaste appareil, qu'U a su dégager des plus petites causes d'erreur appréciables, que M. Régnault a opéré.

l-es quarante-quatre expériences, contenues dans la première série, fixent le nombre si souvent cherche qui représente la chaleur de vaporisation de l'eau à la pression normale de l’atmosphère. Nous avons déjà donné ce nombre qui est égal a 536,67. Quant aux expériences des deux autres séries, relatives aux hautes et aux basses pressions, elles renversent, comme on devait s’y attendre, les hypothèses de Wall (ou de M. Clement-Désormes) et de Southern. Ces expériences prouvent, d’ailleurs, que la chaleur constituante totale de la vapeur d'eau va en augmentant avec les pressions. La loi empirique qui représenterait ces variations successives ne pourra être établie avec rigueur que lorsque l’on aura détermine : 1° la loi suivant laquelle varie la capacité calorifique de l'eau avec la température ; 2° la loi de» densité» de la vapeur à saturation sous les diverses pressions.