DENSITÉS DES VAPEURS

a température £ et la force élastique F. Dans la première mé- , on se donne d'avance P, on mesure Y et F par l'expérience, l'on caleule D par la formule. Dans la deuxième méthode, on se donne d'avance V et F, on mesure P par l'expérience et l'on calcule D par la formule.

658. Méthode de Gay-Lussac : Procédé d'Hofmann. — llofinann a appliqué La méthode de Gay-Lussac par un procédé très avantageux au point de vue de la simplicité de la manipulation, ainsi que de la

TL reil réduit à ru . — L'appa se réduit à un tube, fermé par un bout, de 1 métre de

et de ® centimètres de diamètre : il est doublement divisé, sur loute sa longueur, en centimètres cubes et en millimètres (fig. 614). Il est rempli de mercure et fixé verlicalement, comme un tube de Torricelli, sur une petite cuve à mercure.

ÿ ion, — On y introduit un poids connu P de la matière volatile, contenu dans une petite ampoule À bouchée à l'émeri (fig.

612). Le système de chauffage est à la fois plus commode et plus précis que celui de Gay-Lussae : un manchon en verre, fixé par un bouchon à quelques centimètres au-dessus de l'orilice du tube, permet de faire circuler autour du tube la vapeur d'un liquide à point d'ébullition connu, tel que l'eau, l'alcool amylique, l'aniline, Lorsque l'ampoule à été brisée et son contenu liquide complètement volatilisé, et lorsque la colonne mercurielle a pris un niveau fixe, on n'a plus qu'à noter le volume apporent occupé par la vapeur, d'où l'on déduit Y, la pression almosphérique du moment et la hauteur h dé la colonne soulevée, d'où l'on déduit F (=1—h). On n'a pas à se préoccuper de la température £ : c'est celle de la qui remplit le manchon extérieur,

+ Caleul. — On éonnaît donc tous les coefficients qui entrent dans la formule : on n'a plus qu'à en tirer D par le caleul.

Hemanoues. — 1° Dans le cas où les densités Fig. 614. de vapeur sont très faibles, le procédé d'Hofmann manque de sensibilité : à cause du faiblé volume, le poids de gaz qui remplit l'espace est Lrop faible.

2 Procédé de M. Troost. — On peut lui donner de la sensibilité en ajoutant au tube d'Hofmann un renflement comme a fait M. Troost.

3 Le procédé d'Hofmaan, pas plus que celui de Gay-Lussac, n'est applicable aux liquides dont le point d'ébullition dépasse 160°, 150° où même 100°, cor au-dessus de ren ag tai la tension ge hey du mercure de la eloche n'est plus négl e. On peut se mettre à l'abri de cette cause d'ecreur en sine de la tension F mesurée la tension maximum de \a vapeur de mercure qui carrespond à la termpératuré de l'expérience,

cas CHALEUR.

659. Méthode de M. Dumas. — {* Appereil et opéralion, — L'appareil adopté par N. Dumas consiste simplement en an ballon de serre d'environ un demi-litre de capacité, dont on a étiré le col en pointe effilée (Gg. 615). :

2 Peste de l'air. — Après l'avoir desséché à intérieur ei l'extérieur, on le pêse d'abord plein d'air sec, à la pression Het la température ambiante 1; puis, y ayant introduit le liquide dont on cherche la densité de vapeur, on le réduit en vapeurs en plotgeant le ballon dans un bain à température suffisamment élevée, où on le maintient à l'aide d'un dispositif spécial indiqué dans h figure 615. On chauffe au delà de température d'ébullition de la substance qui est en expérience. La wpeur, en se dégageant, chasse l'air qui est dans l'appareil. Au moment où cesse le jet, on ferme au chalimeau la pointe eîMilée du ballon, en ayant soin de noter tout de suite la température du bain et la hauteur du baromètre. Enfin, lorsque le bal:

lon est refroidi et essuyé avec soin, on le pèse de nouveau, Soit Q l'excés de la deuxième pesée sur la pre mière : ce nombre représente l'excès de poids de la vapeur contenue dans le ballon, à la température £ et à ln pression I, sur le poids de l'air qui y était contenu primitivement.

Fig. 615. 5" Jaugeage du ballon. — M faut connaitre le volume du ballon à d,

Ce jaugeage accessoire s'effectue après l'opération principale. On plonge la pointe effilée dans le mercure, et l'an en brise l'extrémilé avec une pince. Comme la vapeur s'est condensée, le vide s'est fait dans le ballon, et le mercure, refoulé par In prés sion atmosphérique, le remplit complètement si tout l'air en a été expulsé. C'est en versant ensuite, dans une cloche graduée, le mercure qui est entré dans le ballon, qu'on déterminee volume de ce dernier à la température ambiante,

4 Calcul de l'expérience, — Par le calcul on en déduit le volume V à zéro, el ensuite le poids P’ de l'air contenu dans le ballon à la température # et à la pression H (567). Le poids Pde

la vapeur contenue dans le ballon à t degrés, eC sauts Ja pr sion H', est done P' + Q. Connassant D, ani esl yat à NX,

DENSITÉS DES YAPEURS. 687 Vet 1, il ne reste plus qu'à résoudre la formule par rapport à D,

&" Rewanques. — 1. S'il restait de l'air dans le ballon après qu'on y à introduit le mercure, le ballon ne se remplirait pas complètement, mais la volume du mercure introduit n'en représenterait pas moins le volume de la vapeur. Toutefois 11 faudrait jauger le volume d'air qui reste dans le ballon, en le faisant passer dans une cloche graduée, el tenir compte de son poids, Soit w le volume de ce résidu d'air, ramené à la pression H ot à la température 1; on en déduit aisément son poids p par la formule connue. La correction consiste à retrancher p du poids total P de la vapeur.

1. Cette méthode donne des résultats très précis, mais elle a dans ki pratique l'inconvénient d'exiger une quantité assez notable (25 où 30 gr.) de la substance; or il n'est pas toujours facile de se procurer une aussi forte dose de certains produits. D'ailleurs la substance employée peut être conservée quand elle est rare : on emploie alors ua disposiif qui permet de condenser et de recucillir l'excès de vapeur chassé du ballon par l'ébullition,

640. Densités des vapeurs saturées. — Ün à vu précédemment que la vapeur saturée d'un corps est entièrement définie par sa température, car sa pression ne dépend pas d'autre variablet. 1 n'y a donc pas lieu de considérer la densité de ces vapeurs comparée à celle de l'air; aussi détermine-t-on simplement le poids spécifique absolu de ces vapeurs, c'est-à-dire le poids de { centimètre cube, exprimé en grammes, ou encore leur volume spécifique, c'est-à-dire le volume en centimètres cubes d'un gramme de vapeur saturée,

Si, pour uu corps donné, p est le poids en grammes de v centimètres cubes de vapeur saturée à la température #, il existe une relation f(p,v,t} = 0 entre ces trois quantités; si on se donne deux d'entre elles, la troisième est déterminée; d'où l'on tire le

poids spécifique L de la vapeur saturée à la température {, ou le

volume spécifique s

Par suite, il y a trois méthodes pour déterminer le volume spécifique des vapeurs saturées :

1° On se donne t et p,et on cherehe r; c'est la méthode de Gay- Lussac appliquée aux vapeurs saturées.

% On se donne {et v, et on cherche p: c'est la méthode de Dumas appliquée aux vapeurs suturées,

3 On se donne p et », et on cherche {; c'est la méthode de Fairbaien et Tate.

Erpéricnces de M. Pérot. — La deuxième méthode à été appliquée par M. À.

1. A moins qu'on ne considère les vapeurs en présence de \eur bande dans des jubes capillaires.

Pérot. Elle consiste à produire une atmosphère de vapeur saturée, à une tempé-

rature connue, dans un espace vide d'air, et renfermant un ballon D (fig, 616).

Ce ballon se remplit alors de vapeur saturée, et il suffit de le fermer pour

qu'on puisse, par des pesées, déterminer li masse du corps qu'il contient et,

par suite, déduire Je volume spécifique dé su vapeur,

L'espace clos où l'on produit

la vapeur saturde est l'intérieur

d'une chaudière en bronze CG,

fermée par un couvercle bou-

lonné, et dans laquelle on pont

faire le vide par un tube én

verre #, qui passe au Uruvers

d'un presse-étoupes. À l'inté-

rieur, sur Un support, est un

ballon B tar et plein d'air se,

comme ceux qu'on emploie

dans la méthode de Dumas, A

côté est une ampoule à pleine

du liquide et fermée à la

lampe. Après avoir fait le vide

sec, on ferme au chalumeou le

tube », et la chaudière est pla-

cée dans un bain-marie E agité

constamment, L'ampoute éclate

et la vapeur saturée remplit le

| ballon B; on maintient La tem-

Fig. 616. pérature fixé pendant la der-

nière demi-heure et où ferme

4 le ballon à l'aide d'un courant

électrique dont le cireuit entoure le col. On achève l'expérience comme

dans 1x méthode de Dumas.

Ca dispositif ne convient évidemment plus aux températures où Ja vapeur d'eau attaque le verre, ni pour les vapeurs siturées à trés forte pression,

Hésullats. — L'expérience montre que le poids spécifique absolu & de 1n

vapeur saturée d'un corps est sensiblement proportionnel à —- lorsque

la pression est faible, mais qu'il croit ensuite beaucoup plus rapidement que ne le veut la loi de Mariotte combinée avec la loi de Gay-Lussne. & croit constumment jusqu'à la température critique.

Le poids spécifique & croit donc très rapidement au voisinage de la température critique. Pour les pressions inférieures ou égales à la pression at rique, & peut, au contraire, se calculer au moyen de la loi de Mariotte et de la loi de Gay-Lussae.

641. Remarque de M, E. Mathias sur les densités et les poids spécifiques des liquides, — Ün suppose implicitement duns ln définition des densités absolues ou relatives (il en est de méme des paids spécifiques) que les corps sont pris sous la pression d'une almosphère, On x va que la plus petite pression sous laquelle un liquide puisse rester en équilibre à la température 4, est In pres sion exercée par sa vapour saturée (fension moxima à 1°), Or, pour Ja plupart des liquides usuols, eau, alcool, éther, mercure, ete., cetle pression est très

notablement inférieure à une atmosphère ; il s'ensuit que les densités déterminées à la manière ordinaire sont les densikés Er en me re ve ordinaires étant extrémement peu compressthies (le eoetiekent Hé de l'eau vers 4° est d'environ OA pour À amesjNEre) ME den des

MÉLANGE DES GAZ ET DES YAPEURS. - 6np

ts qu onu op moe man différente quand on passe d'un corps à un autre, parec qu'à la méme ter-

Re te louié liquides ont des pressions de vapeur saturde très différentes. liquides ne sont pas dans un état comparable et Fos ne peut exister

de relations entre leurs densités prises ainsi, Au contraire, la densité des liquides, telle qu'elle s'introduit dans les équaa ge rm mes est lu densité du liquide sous la de

pression saturée; dans ces conditions, l'état liquide est parfoitement défini seule, et tous les liquides sont dans un état comparable. serait plus rationnel de compléter la définition de l'état tiquide (en ce La igrse ape et les poids spécifiques) en ajoutant que le liquide doit étre pris sous la pression de sa vapeur saturée

judicieuse remarque est due à M. E. Mathias : appliquée au cas de l'eau,

À y le maximun de densité wrei de ce liquide se produit quelques

de dégré plus hœut que le maximum apparent observé sous la pres-

l'atun et que la densité maxima absolue (1,000013) de ce liquide

forte d'environ , correction quatre fois plus forte que celle qui at du kil non ZT ÈqEe on des Archives.