MÉLANGE DRS GAZ ET DES YAPKURS

Mélange des gaz et des vapeurs. — Lois de Dalton. — Les gaz et les vapeurs, lorsqu'ils sont sans action chimique l'un sur l'autre, se mélangent entre eux intimement comme les gaz. Ce phénomène est soumis à deux lois, découvertes par Dalton.

4° Lorsqu'une vapeur se produit dans une atmosphère gazeuse, elle y atteint, à la même température, la méme tension maximum

dans le vide.

2 La force élastique du mélange est égale à la somme des forces élastiques du gas et de la vapeur mélangés (en supposant que le volume primitif n'ait pas varié).

Vérification imentale, — Ces lois se vérilient au moyen d'un appareil dû à Gay-Lussac. Il consiste en un tube de verre À (fig. 617), mastiqué par ses deux extrémités à deux robinets de fer b et d; au-dessus du robinet d est une tubulure latérale qui met en communication le tube À avec un second tube B d'un plus petit diamètre; une échelle placée entre cés deux tubes permet de mesurer la hauteur des colonnes de mercure contenues dans chacun d'eux.

on. — Le tube À étant rempli de mercure sec, et les robinets b et d étant lermés, on visse en b, à la place de l'entonnoir C, un ballon de verre M, fermé lui-même par un robinet et rempli d'air desséché ou de tout autre gaz. Puis, ouvrant les (rois robinets, on hisse écouler du tube À une parie du mercure, ui est remplacée par l'air sec du ballon. On relerme alors es rokine

hh ———————

ü90 CHALEUR.

et l'on ramène l'air confiné en À à la pression atmosphérique, en versant du mercure dans le tube B, jusqu'à ce que le miveai soit à la méme hauteur dans les deux branches, Enfin, on substitue au ballon l'entonnoir GC, muni d'un robinet pari culier «, dit robinet à cuvette (fig. 617, n). Ayant versé dans l'entonnoir C le liquide qu'on veut” vaporiser, noté le niveau k du mercure et ouvert le robinet b, on tourne le robinet a de manière que sa cavité se remplisse; puis on le retourne, afin que le liquide pénètre dans l'espace À et s'y wporise. On continue à faire tomber ainsi le liquide goutte à goulte, jusqu'à ce que l'air qui est dans le tube soit saturé de vapeur : on le reconnait à ce que le niveau du mercure Æ cesse de baisser.

1e Loi, — Comme ln tension de la vapeur qui s'est produite dans l'espace À s'est ajoutée à celle de l'air qui y était déjà, le volume du gaz a augmenté: on le ramène à sa valeur initiale en versant de nouvéau du mercure dans le lube B jusqu'au niveau primitif 4. On observe alors dans les tubes B et À une différence de niveau Bo, qui représente la tension de la vapeur produite, Or, si l'on fait passer dans le vide d'un tube barométrique quelques goutles du mème liquide volatil, on observe une dépression précisé- Fig. 617. ment égale à Bo: done, à lempéralure égale, la tension masimum de la vapeur salurée el, par suile, sa densité sont lex miémes dans le vide et dans les gas.

2 Lor. — La seconde loi se trouve démontrée par In même expérience; car, lorsque le mercure a repris son niveau. Æ, le mélange supporte la pression atmosphérique qui s'exerce an sommet

du tube H, plus le poids de \a colonne de wnertAte Vo.Qr ces deux dressions représentent, l'une \a pression de L'air see, ane

MÉLANGE DES GAZ ET DES VAPEURS. 691 De vapeur, Du reste, cette seconde loi découle de la

Pique de l'appareil. — Expériences de Regnaull. — L'a

Gay-Lussac ne permet d'expérimenter qu'à la tempére ture réa ar mais Regnault, au moyen d'un appareil qui peut étre;porté à différentes températures, ayant comparé successivement, dans l'air et dans le vide, les tensions des vapeurs d'eau, d'éther, de sulfure de carbone et de benzine, a constamment observé que la tension dans l'air est plus faible que dans le vide. Toutefois les différences sont trop petites pour infrmer la loi de Dalton; aussi Regnault pensait-il qu'on doit continuer à considérer celle loi comme rigoureusement exacte, et attribuer les pelites divergences à une condensation continue de la vapeur, qui se ferait sur le verre d'une manière ininterrompue, par suite de

la propriété hygroscopique de cette substance.

645. Formules relatives aux mélanges de gaz et de vapeurs, — L. Étant donné lé volume V occupé par une masse d'air sec, sous la pression , on demande quel deviendra son volume Y' quand il sera saturé de vapeur d'eau, la température et la pression restant les mémes.

Si l'on représente par F lu force élastique de la vapeur qui sature l'air, celuici, dans le mélange, est seulement soumis à lu pression H— F (643, >). On doit donc avoir, d'aprés la loi ‘de Mariotte,

M= VF, d'où Ve Vip

Hi. Étant donné le volume d'air N occupé par une masse d'air saturé, sous la pression H et à la température t, quel sera son volume V', toujours à l'état de

saturation, sous la pression W'et à À la température L'?

Si l'on représente par F la tension maximum de la vapeur à degrés, et par F' la tension maximum à {' degrés, l'air sec, dans chacun des mélanges V et V', sera soumis respectivement aux pressions H— F et H'— F’, En appliquant à la masse de gas, dans ces deux cas, la formule des gaz parfaits, on a l'équation

Y VAW— F9, F NME ftatt — 1+uf SRE es A TT IS

A. On demande le poids P d'un volume d'air V, saturé de vapeur d'eau, à La température t et sous La pression U (1e densité de la vapew étant à)

| Remarquons d'abord le volume V d'air saturé est en réalité un mélange de V litres d'air sec à pr oil à la pression H diminuée de la tension de la vapeur, et de V litres de vapeur saturée à £ degrés.

Or si l'on représente par F la tension de la vapeur, la pression de l'air considéréseut sera H—F, et le problème est ainsi ramené à chercher : 1°le poids de Y litres d'air sec à { degrés el à la pression H—F; 2 Le poids de & Wives de RE us 4 degrés et à la pression F : on n'aura plus ensuile qu'à son

Ur, d'une part, V litres d'air sec pèsent (en grammes) , x u—F 1 {1} VX X sr Xe et, d'autre part, les Y litres de vapeur pèsent , 5 F 1 LE V > LOS 6 = 56 — 5 ———" 8] IR ES Tee Ealin, en faisant la somme des poids [1! et [2], on à (en grammes} 4 LET*:

L+ut 760