ÉLASTICITÉ DES VAPEURS

boule thflnB4NBëtriqae , d*fin vate rempli d^un mélas^ de gkce et de sd.

189. Roas placeroot ici les résultats de plusieurs expériences faites par H. Gay-Lussac sur le froid produit dans TéTaporation à Tair libre.

U pkéoomène est ici un peu plus compliqué que dinsleTÎde : d'une part, réTaporatîon est retardée pir la pression de Tair, puisqu'elle est sensible- Bwaknolle dans un air parfaitement calme; d'une iiitre part, le froid est nécessairement moindre qse dans le TÎde; pour une température initiale donoée, il est son masimum, quand la chaleur ikorbée par la production de la Tapeur et par le nyoaoement du corps est égale à celle que reçoit lasurfoce do corps, et du contact de l'air et du nyoonenient des corps euTironnans.

Pour déterminer le froid correspondant à une tegipérature donnée, H. Gay-Lustfac fait arriver un cooraot d^air sec sur un thermomètre recouvert dCtm lissu de batiste humide. L'air sort d'un gaxomètre à pression constante : il se dessèche par son passage dans un tube rempli de chlorure de calcium, et arrÎTe dans un second tube , où sa température est donnée par un thermomètre sensible ; il Tient enfin frapper le thermomètre à surface humide.

L'inflaence du rayonnement est faible dans ces expériences.

ThUêaudês rèMitatê.

Tcaipérttare «•

rûrieeibprc»-

pératur* ao-dcMoiM

l^ir, produit par r*.

91 — i3,ia

aa — i3,5i

11, ao

ia,94

Le froid produit dans l'air, toutes choses égales d'ailleurs, doit être d'autant plus grand que la densité de l'air est moindre, ce qui , en effet, est oonforme à l'expérience. Sous une pression 0«,66, la température de l'air étant de 12»,6, le froid produit par l'éTaporation a été de tO«,6; dans 'une autre expérience, la température de l'air étant la même, la pression étant de On^M, le froid a été de ldo,0.

Tout ce qui précède est relatif à l'air complète» ment desséché, de sorte que, dans la nature, le froid est toujours moindre pour uue température donnée , que le froid indiqué par la table ; car dank les temps les plus secs, l'air contient en général au moins les deux cinquièmes de l'humidité qu'il prend dans l'état de saturation.

Vis Vapeurs.

100. nous n'aTous à considérer les Tapeurs que sous le rapport de leurs forces élastiques, de leurs densités , et enfin sous le rapport de leur mélange aTOO les gas, puisque déjà it a été question, dans les chapitres précédons , de leur dilatation et de leurs chaleurs latentes.

FwcBs élastiques.

101. La foroe de ressert des tapeurs est rendue manifeste dans une foule d'expériences ; c'est oette force qui détermine le jeu des machines à tapeur, et qui produit un grand nombre de phénomènes importons que nous exposerons dans cet outrage.

Voulei-Tous démontrer qu'une tapeur quelconque , que la tapeur d'éther , par exemple, possède , à la température ordinaire , une force élastique ca* pable de soutenir une asses forte pression , remplisses presque complètement de mercure un tube barométrique, achetés de le remplir atec un oenti* mètre entiron d'éther sulfurique et renterses-le, en tenant le doigt sur la partie ou terte , jusqu'à ce que tous l'ayes plongée dans un bain de mercure. Alors, en étant le doigt ^ tous terres le mereure se tenir dans le tube à plus de tingt centimètres au* dessous du niteau auquel il se tiendrait si tous n'y aties pas introduit d'éther. L'abaissement an-des« sous du niteau du baromètre dans ce tube ne peut être attribué qu'à la force élastique de la tapeur, qui presse sur la surface du métal , et Tempèche ainsi de monter à la hauteur qu'il atteint dans le baromètre en tertu du poids de ratmosphére»

102. Pour obtenir la force élastique d'une tapeur au-dessous du point d'ébullition , on porte, comme l'a fait le premier H. Dalton en 1806 (itfonoikeflsr'i

f&KCXê ilJkSTIQin» DBS VAPims.

Mm., y<À. 6), la lolie dont il Tîant d*èln qoMtiiMi (/%r. 114) à difféfMtefl tonpémtiiret, et Ton note à ohaqua fois la hauteur du ■ercura dans la-baro» »ètra et daas la iaba ranfenMAt le liqaide. La dif- Céfaoee ef t éTidemmaiit la Taleiir de la force ëlas* tîqne de la vapeur. Afin de dounar au liquide qui Coumit la vapeur uaa température détaruMnéa, oo autoara las daui tubas ^^un autre tube plus larfa plein d^eau très limpide , et dont la tempàrature est fournie par un tbermojnètre sensible à long résar- Toir i il est même boa , pour que rexpérience soit exacte , que le réserToir du thermomètre occupa toute rétendue de la partie du tube remplie de vapeur. Il faut remarquer que la différence des deux colonnes de mercure n^est réellement la valeur de la force élastique de la vapeur, qu^autant que par la calcul on a ramené chaque colonne à séro, comme il sera indiqué à Tarticle du baromètre.

En faisant cette expérience avec les divers liquides, on reconnaît que chacun d^eux fait, à la température de son ébulUtion, baisser le mercure dans la tube jutqu^au niveau du bain dans leqwsl il est plongé. A cette tenpéraitnre, chaque liquida donne donc une vapeur dent la tension peut faire équilibro à la pression atmosphériqua ou à 0>»,7# de mercure environ.

193. Il y a un autre procédé pour déterminer las forces élastiques des vapeurs au-dessous du point d'ébullition. Il est fondé sur ce qu^ln liquide en ébullition produit une vapeur dont Télasticité égale la pression, à U<|uelle il est soumis. On établit la communication entre la cornue qui contient le liquide, et une machine pneumatique ; un vase tnteraiédiaire renferme un baromètre qui fait connattre Télaatioité de la vapeur au moment da TarailîtîoQ : un thermomètre , dont le réservoir plonge dans le liquide en indique la température ; un réfrigérant convenablement disposé, condensant la vapeur à masuse qu'elle s^échappe da la oornne, empêcha le liquide de s'épuiser par rébulUtion , at permet de donner à Texpérience telle durée qu'on désire ; on peut d'ailleurs déterminer l'ébullitiou à une pression quelconque. La fig. 116 représente cet appareiL ^ est la comua , C le réfrigérant, JS la vase intermédiaire, et^le tube en plooib qui établit la communication entre tout l'appareil H la machine pneumatique.

Las deux prooédés anC été employés par M. laiton , dans son grand travail sur les vapeurs et les gai. M. Dulong a employé le second avec la modifiaatton du tuyau eondensateur. Je m'en suis également servi pour met expériences sur la loi des forces élaatiqnea des vapeurs.

104* H. Gay-Lussac a proposé un moyen fort simple pour avoir Félasticité d'une vapeur à zéro et au-dessous • ce moyen consiste à courber le tube barométrique, at à plonger l'extrémité courba dans un bain de glace ou de mélange réfrigérant (/ïf.lW).

IM. n na M» Miiaphif qn^ éhenhar les forées élastiques des vapeurs au-dassoB da la preima moyaone da l'atmosphère.

H* MtoB s'est d'abord servi d'un tube de banmètre recourbé an forme da siphon , dont U pntie la ^ua courte ast fermée {fig. 107). U resoipUice tuba de maroura à la maniera ordinaire, et, ipris avoir fait sertir mi oantÎMètra environ de merean, il le remplaoe par le liquide dont il vaut eianiaer la vapeur : puis il inalina oa tuba an le taoantbiai bouché avaa la doigt. La Uquide, an vertu de n légèreté, montant toajowa dans la partie h plu élevée , on conçoit très biaa la poasibililé de h faire parvenir à l'aslrémité da k petite branche. H. Daltan ôte alors une partie du mercure; il aoto la hauteur de oa métal dans las deux braadiee, et il porte le liquide à diverses températures en pUçant la petite branche dans un cylindre méttliiqoe rempli d'eau ou d'huile plus on moins chaude; il est visible que la force élastique de la vapeur lOutient la pression extérieure , plus l'excès dunifeto dans la longue branche. L'opacité du cylindre oiétallique s'oppose à oe qu'on preone directemeat la : hauteur du mercure dans la plus petite brandie, mais on l'obtient en doublant la colonae de mercure qui s'est élevée pendant l'opération au-dessus du niveau primitif dans la plus longue, le mercure ayant baissé dans Fauire d'une égale quanlité; ceite correction suppose le diamètre exaetemeotle même dans les deux branches, ce qui n'est que rarement vrai dans la pratique. On verse du mercort dans la plus grande faraaohe à mesure qu'on &èn la température pour obtenir dea forces ëUstiqQes plus grandes. M. le docteur Ure de Glascow a fait à ce procédé une légère modification ; il iotrodait la partie fermée dans un ballon (fig, 120 iû), dont il porte ensuite le liquide à différentes tempéntures. Il est bien entendu qu'il font ramener cbiqne colonne à séro, ce qui n'est pas très facile.

Il est un autre procédé que nous regardons comme plus exact et plus commode. Il oonsisle à faire bouillir le liquida sous une pression élevée; l'appareil est {fig. 110) sanablabla à celui qui a été employé [fig. 116) pour4léterminer les forces élastiques au-dessous du point d'ébullition. Senlemoit le tube K va plonger daqs une colonne de mercore , et le baromètre est remplacé par un tube Al ouvert à ses deux extrémités et plongeant dans le mercore par sa partie inférieure. La force élastique de U vapeur ayant à vaincre b pression extérieure, pIo> le poids de la colonne m sa de mercure, pourra être plua on moins augmentée « selon que cette dernière sera plus on moins considérable. La force élastique de U vapeur a pour mesure la hauteur du baromètre au moment de l'expérienoe , plus celle du mercore dans le tube thda vase intermédiaire.

Kous avons employé cet appareil dans nos expériences sur la rechercha des quantités de chaieor de la vapeur d'eau à diverses pressions.