TïMeau des points dé fusion dee prineipalee substances
Mereur* 1-8»-
Glac«
Pbo^hor* 40 PoUMium M
Iode 107 Sodium 90
Soufre 109
Buin 215
Biimath 2»
Plomb 322
Nitro
Pota»o
Bottdo
Zinc
Antimoine
Sel marin
Cblorure de poU««iuiu
Chlorure de caleiuiu
Verre
i peu pr«« à la Vml-
Argent
Cuitre
Or
Cobalt
Mickel
rouge.
Pliitre
Cbrômo Fer
exigent Icfl phu banàmùnSi
PaUadiam
Platine
Urana
Tiiane
Cérium
nbodiam
Oimium
Iridiom
Cbani
Stliee ou aable par
Baryte lèobe
Porcelaiue dure
Or*t
{i>fuûbtr*au(eudee forge».
fusiblM au chalumpau d'ozigéiie et d1iydr«g«iie.
tt
GIAIIGIIIIIT VtlàT DBS OOIfS;
Si DM etpéri«iieMtôiil euctei^mi corpt liqiikie ne te solidifie Januis à k teopénton» à laquelle le
ritetf ifeyâMkNi.
le repof fiiTeriae Pebtineiiieot ; on
i tonte le messe UqnÛe, n^a pes le M» détemineeUreCoarà Pétai selide , que des TÎbntloiis qnSoa Aiit neMre^ cm m petit crielal qii*eii pMJetèa dans ItinÉérieor dtt tti|.>de(H«»ebettbieeh.)
Une eevebe dlinUe qoî neoenrve le Kqnide et qui le sépare de TelBOspliére, le t a wle anssi le peint de congiflaiion. Cesi^ainsi ipw M. G«y-4nssee e rafreidi de Feau pare^uaqn'à IS degtéa.
Ifone avens tenn jnsqn'à SSi'degiée avKlesi<nis deiéroi oe liquide f ê iifenné diMS dss tkbes then> roométriqaes ordinaires.
Xa préeenee d'nn sel fd'n» acide oud'nnaftali tetaidela oéogéletiott de Tean, eid'aatant pfatt qnefuùeon Tantrede eesmatiérea se trouTe en quantité' pins grande dannia dissohttien.
Comwsùm dès Liquides «m vapeurs.
188. Des phéoeménes analogues à cenx que nous venons d'observer dans la fusion des solides vont se présenter dens la volatilisation des liquides.
L'accroissement de la température d*un liquide parla chaleur qu'il reçoit a un terme, qui est la température de rébulUtion ; un liquide quelconque à son point d'ébulUtion possède une force élastique capable de vaincre la pression à laquelle il est soumis. Ainsi, Teau à 100 degré» peut soulever le poids de Tatmosphère.
Pendant tovt le temps que dure la volatiUsaHou' (f un liquide, la température reste constante : toute la chaleur qui arrive n'exerce son action que pour bâter révaporation ; plus il arrive de chaleur , plus Tévaporation est abondante j mais un thermomètre plongé au milieu du liquide indique toujours la même température. Il est bien évident qu'il s'agit ici d'un liquide homogène , c'est-à-dire d'un liquide dont la partie qui se volatilise est tout-à-fait la même dans sa composition que celle qui n'est pas encore volatilisée.
L'eau parvenue à 100 degrés, température de son ébulUtion, sous la pression moyenne de l'atmosphère, exige, pour se volatiliser, une quantité de chaleur capable de porter de xéro à 635 degrés un pareil poids d'eau , si l'on avait un moyen quelconque d'en empêcher l'évaporation, ou bien seulement de zéro à 100° une quantité d'eau égale à 6,85 fois son poids. Pour constater cette propriété de la vapeur , nous mettrons dans une cornue Âff {fig. ll\) de l'eau pure ; nous chaufferons peu à peu cette eaïf jusqu'à la faire volatiliser , et nous recevrons la vapeur dans un flacon iJiT contenant 6,36 fois autant d'eau qu'il y en a dans la cof'nuc. Nous verrons après la volatilisation de l'eau de la cornue et sa
dens le llàoen, letlMrasoaièttrplengé dans ee dernier marquer 100 degrés. La vapeer oondensée oonscive également 100 degrés; ello n'a donc perdu que la chaleur latente, qui a âevé de 100 degrés 6^ parties d*eau à sera , et qui surait oonséquemment élevé de 68<l degrés la tempe' rature d*nne peitie de oe Ufnide égale en poids à ta vapeur.
184. Cette menièn île faire- rexpérienoe^ eettréi •impie mais pen esaele; poor déCenniner la ehsle«r latente avec préoisâon, on reçoit k vapeer dans une plus grande masee d'eau froide ecmteoae dans un vase en enivre : voyei la ff. 1L8; AB est le vase qvi founût la vapenr , CD )m serpeetio dans lequel elle vient se condenser t ce aerpeatin est entouré d'une qaantitéeonnne d'eav; le poids As la ealiêe en miivre est également eennn ; m » est un écran qui- défend la eaisee de Vaction de fonmeon, et Tonvertore ^^est destinée à donner pateage à Talr de la^oemue ehaasé par la vapeur.
Le calcul pour- tirer la. chaleur latente est absohiraent le mène que oehsi qui a été fait pour la glace.
Soient es la maase et l*]a température de k vapeur , M la masse et # U température de l'cae froide , V k température du méknge ; on (ditisBdra jr , chaleur latente de l'unité de nusse de vapenr d'eau , en résolvant l'équation : es ( 7 — l* ] + m*=r/tf(r — r).
Le premier membre représente k chaleur perdue park vapeur; le second, k ohalenr gagnée pir l'eau.
Je ferai l'appUontion de oette formule- à une de mes expériences.
^ , ou k masse d'eau froide, est 16066,30 grammes ; k caisse et le serpentin en cuivre péseot 8107* ,3 : la capacité du cuivre rapportée à Tesa étant 0,006, cette maase de enivre représeotr S96S,10 d'eau ; ainsi kquantité toUle d'eau à cbanCfer est 16361 s^, 40.
m, ou la masse de vepenr d'eau^ condensée, est 204r,8.
La vapeur est à 100», à l'eau froide de 82*, le mélange marque 29»,6B.
La vapeur a perdu lOO» — S9o,58 , ou 70o,42 de température.
L'eau a gagné 20o,68 — 22<*, ou 7o,68.
On déduit de k 631,07 pour k chaleur lateole de la vapeur d'eau sous la pression moyenne dr l'atmosphère.
Le nombre 636, donné plus haut, est k moyenne de plusieurs expériences analogues. Cette étionne chaleur latente fait concevoir l'emploi de la vapeur d'eau si fréquent aujourd'hui pour le chaulfagades ateliers et des bains de teinture, pour k cnissoû des comestibles, pour le blanchissage du linge, pour la dessiccation de la poudre, etc. La Bourse de Paris, plusieurs théâtres, sont chauffés par I<' moyen de la vapeur d'eau.
1S6. Une question importante et beaucoup agi*
itfLAIIGKS ftiFRIGflAlfS.
iÀ dÉDf flêt èerniertieBiM ert ccHo-eî : la quantité de chaleur qaa renferme nae f apear eti-ella Taria- Me eu oonatante - aox différeotes preHlons ? Cette qaestioa a d^autant plus dUmportance qa^elle est Uét à la théorie de la ekalear et & celle des rnaobiaes à Tapeur. Oa peut regarder comiie un fait snffiniDBient dëBoniré par lea eipérienoei, que la Twiatton de la quantité totale de chaleur est faible, en sorte que pour les arts en peut admettre que la Bèaie quantité de chaleur H conséquemment le BMme poids de combustible suffit pour réduire une qoaotité déterminée d*eau en sapeur sous une {xvssion quelconque.
D'après Southern, la chaleur latente serait conilâote , et la quantité totale croîtrait de la quantité 4oot s*éléve la température. Par exemple, si la quantité totale, sous la pression (Mu^fa et 4 la tempëntore de 100 degrés , était 636 , elle doTiendrait 667 à la température 122 sous la pression 0«,70 X ^t ainsi de suite , etc. D'après les expériences de U. Beiormes et Clément sur la vapeur d'eau , d V près mes propres expériences sur la vapeur d'eau , sur eeUe de Talcool , de Téther snlfurique et de resteace de térébenthine , la quantité totale de cbiJeur contenue dans une même Tapeur semit in* variable ; TéléTation de pression et de température o'aorait aucune ftifluence. Ainsi le nombre 635 , obteou sous la pression Oa,76 et à 100 degrés , serait cncoto le ODème à une pression et & une température quelconques.
CooTaincu que les expériences des physiciens fiançais côtés plus haut , si elles sont suffisantes pour les applications des arts, ne peuvent nullenient servir à établir une loi physique , et que oiénie le hiode d'expérimenter de H. Southern , quoique plus susceptible de précision, n'est pas à Tabri du reproche, j'ai repris mon travail et j'ai bit de nouveau beaucoup frexpériences dans lesquelles la température a été portée jusqu'à lOO» ^ Biais la difficulté de faire tenir les appareils m'a toojouxs arrêté. Cependant je ne peux plus admettre, d'après mes nouvelles expériences , quels chaleur totale de la vapeur soit constante j mais je la regarde comme croissant aveo la température, de telle manière que le nombre de degrés dont s'accroît la chaleur totale serait moindre que celui doot s'accroît la température (I). Ces dernières expériences ont été, il y a quelques années, le si^et d'ooe discussion à la Société Philomatique. Les pièces dans le calorimètre étaient tellement comhioées, que le serpentin condensateur pouvait être enlevé à volonté ; de sorte qu'on avait la possiblité de peter U Tapeur voktilisée et la vapeur condensée, ce qui est un avantage. J'ai opéré sur des
(i) Pendant celte discuition, qui eut lieu entre 1. Cléneat et noi , M. Doloag interrogé ]par M. CléSHent v^peadit que les eapèrianees non pabliées ravûent * ' à peaaer que la ahalcar totale ereit aree
latsBpéraUiie.
masses d'eau plus considéraUes^ U nombre de la chaleur latente a été 640.
(Delaplace) Méean, célêsU, liv. 19, itmi. de Ck.êtdê Phjfê. , 1. 18 j H. Poisson , Anm. d» Ckm, et àe Phys, , t. 28 ; H. Ravier, méq^e journal, 1. 17 , ont considéré ce sujet sous un point de vue théorique. Voyes leurs mémoires. ).
Du FrM par la futiam au deê Mélangés réfrigérauê,
186. L'expérience nous a appris que tous les corps solides parvenus à la température de leur fusion exigent, pour prendre l'état liquide, une quantité de chaleur considérable.
La fusion d'un corps ne peut s'opérer que par Tabsorption d'une quantité plus ou moins grande de chaleur. Si donc, par une cause quelconque, autre que l'action d'une source directe de chaleur, on détermine un corps à se fondre , il doit prendre aux corps environnans lu chaleur nécessaire pour sa fusion , et conséquemment les refroidir.
Ainsi , qu'on mêle une partie de sel marin avec trois parties de neige , le tout devient liquide , et un thermomètre plongé dans le mélange peut s'abaisser jusqu'à 20o au-dessous de téro. Ici , l'affinité du sel marin pour l'eau détermine la fusion de la glace.
L'effet observé est complexe j c'est la différence entre la chaleur absorbée par la fusion de la glace et du sel , et la chaleur dégagée dans la combinaison do sel avec l'eau. Quand ces deux quantités se compensent , la température du mélange ne change pas. Si la première quantité l'emporte sur la seconde, il y a production de froid ; dans le cas contraire , il y a dégagement de chaleur.
En général, les corps solides qui ont perdu par la chaleur toute leur eau de cristallisation^ et qui ont une grande tendance à se combiner avec l'eau, dégagent de la chaleur par leur mélange avetf ce liquide. Tels sont la chaux , la potasse , le plâtre , calcinés; tandis que la plupart des acides, des oxides et des sels , cristallisés , produisent du froid dans la même circonstance. C'est le cas de la potasse, du sulfate de soude, du nitrate de chaux, etc., cristallisés.
Essmplês ds mélanges réfrigérons .
i de 10« à — 16o,6.
1 nitrate d'ammoniaque, Eau,
1 Sel marin, » dcO-^à- 8 Heige , i
6 Chlorure de caleiam
crisUUisé, ^ de — »0« à — 66%'x
2 Neige,
FROID PRODUIT PAR L'tVAPORAnOlf.
8 SnlfitodeMMidecrM- }
2 Acide nitrique étendu, )
4 Neige, )
6 Acidesnlforiquefaible, \ de -^ 6fto à -* 68«,3.
Cet acide sulfurique faible a une composition particulière ; c'est un mélange
d« 8 d*aeidfl mlAirM|a« eoncentré, d« 4 d'eau «t d« 8 d^aleod.
Ce tableau exige quelques développemens.
le premier mélange produit du froid ; ce froid est le résultat de la fusion du sel et de Peau de cristallisation qu'il renferme, et qui peut être considérée comme de Feau à Tétat de glace.
Le second mélange est employé fréquemment dans les laboratoires ; c'est & l'aide de ce mélange que les limonadiers font leurs glaces ; le troisième sert à la congélation du mercure.
La raison qui fait que les froids produits par ces mélanges sont limités , est que l'action cbimique cesse de s'exercer au delà de certaines limites de température. Par exemple, le sel marin et la neige ne produisent point par leur mélange un froid supérieur à 20 degrés, parce qu'au-dessous de ce point le sel est sans action sur l'eau. Si l'on exposait à un froid de — 20 degrés une dissolution de sel marin , il y aurait séparation de Teau à l'état de glace , et du sel à l'état solide.
Le chlorure de calcium, au contraire, exerce sur l'eau une action puissante , même à de très basses températures ; c'est pourquoi l'on refroidit préalablement le chlorure et la neige , en les enveloppant d'un mélange de sel et de glace à -^ 20 degrés.
Il est nécessaire d'obserrer les proportions indiquées, parce que d'autres pourraient donner des rîésultats tout-à-fait diiférens. En effet, qu'on mélange 4 parties de glace avec 1 partie d'acide sulfurique concentré, on obtient du froid , tandis que le mélange inverse ( 1 partie de glace et 4 parties d'acide sulfurique) produit de la chaleur. Par des tâtonnemens, on trouverait dans quel rapport il faut mêler la glace et l'acide pour ne produire ni froid ni chaleur. ,
DufrMprodmt par VÉvapwaHfm,
187. Noos avons vu précédemment que les liquides absorbent une quantité de chaleur considérable dans le moment de leur passage à l'état de vapeur. Si donc , par le vide, ou de tout autre ma- Bîèr«, nn liquide se volatilise, il doit enlever tus eorpt envinmiuuu , ou à Ini-aiéaM toute U cbe* lear qai lai est nécessaire dane sou nouvel état. U penlt qne Cnllea est le pfemier phyeieicn qni ait en des idées nettes snr la prodnetien dn froid par réreponlion^ il e bien keoemui qiue le froid eii
pins grand dans le vide que dans Tair, pares que l'évaporation y est plus rapide ; qu'il est aussi plus grand par un vent chaud et sec, que par un veot froid et humide ; que les liquides produisent dW tant pins de froid par l'évaporation, quHls sont plm volatils. U es\ même parvenu à congeler IW dans le vide , en plaçant un vase rempli d'étheroitreux dans un autre vase contenant de l'eau, ( Collen, Mtêoia, etc.)
188. On doit à Leslie, d'Edimbourg, nue fort belle expérience , dans loquelle l'eau est congelée par le froid produit dans l'évaporation d'une portion de ce liquide. Voici la manière de disposer l'expérience : on place sous le récipient if ooc machine pneumatique un vase en cuivre très minoe qui a la forme d'une soucoupe : ce vase repose ptr trois pieds sur un second vase en cristal , rempli, en partie , d'acide sulfurique concentré. Le poids de cet acido doit être d'une livre au moins ; oo ne met dans la soucoupe qu'une petite quantité d'eio, par exemple , 16 grammes. On fait le vide : Yenporation a lieu avec une vitesse qui dépend de h température ; comme la vapeur est condensée par l'acide, la voUtilisation est continue. Bientôt Feio restante est asses refroidie pour se congeler. U congélation de l'eau a encore lieu , quand on remplace l'acide sulfurique par d'autres matières bygrométriques , telles que le plâtre calciné , la chani vive, etc. On a formé ainsi plusieurs lÎTrcs de gbce ; mais jusqu'à présent cette ingénieuse expérience n'a pas reçu d'application en grand.
La tendance à l'évaporation se maintient dus l'eau glacée jusqu'aux plus basses températures; aussi, quand on place dans l'eau une petite boule de verre remplie de mereure , et que le ride a été fait pendant quelque temps, trouve-t-on le métil congelé. L'expérience est encore plus piquante, si l'on entoure d'avance lo boule do mercure d'une certaine quantité de glace , et si on la suspend dans le récipient ; on voit la couche diminuer d'épaisseur, et bientôt le mercure se solidifier (iso.^ Ckm, , t. 78). On sait d'ailleurs, par une observation ancienne, que la glace, à la surface de la terre , diminue par le vent d'une manière sensible, quoique le froid se maintienne au-dessoas de téro.
Le maximum de froid produit par l'évaporation dépend de la température des corps environnaos : car , puisque la force élastique de la vapeur Ta sans cesse en diminuant , ainsi que la vitesse de l'éraporation , il doit y avoir un moment où la chaleor communiquée par les corps environnaos égale la chaleur absorbée par la vapeur; alors le froid a atteint le «mupmmwi, et il est visible queceMSf»* «M» est d'autant pins oonsidérable qne U teop^ latnre dee eorpe environnans est plus bosse : » effet , U lésnlte d'nne expérience de X. Gay-LosMC qne laoongélation du metoure a lieu avecfoeilil^ •i Pen a Min d'entourer, dans rexpérisnes de
Leslie I le vaw rempli d'acide sulfnriqee,
eth
