DE VAPORISATION

Eau

Plomb

Etain

Argent

Essence de térébenthine

261a. Chaleur rendue latente par la dissolution des solides. Mélanges réfrigérants. — La chaleur latente conserve la même valeur quel que soit le moyen employé pour produire le changement d'état du corps considéré. Lorsque, par exemple, la vapeur d'eau est liquéfiée au moyen de la pompe à compression (§100), on trouve que de la chaleur devient libre, exactement comme si la condensation était l'effet d'une soustraction de calorique. [Diminue-t-on, au contraire, la pression, l'eau s'évapore et prend à elle-même la chaleur nécessaire pour passer à l'état de vapeur; il en résulte une production de froid qui peut être assez intense pour congeler l'eau non évaporée.]

Il y a également absorption de chaleur quand un sel se dissout dans l'eau. D'après les recherches de M. Person, la quantité de chaleur nécessaire pour la dissolution d'un certain poids de sel diminue avec la concentration de la liqueur. On explique ce fait de la manière suivante : la dissolution d'un sel comprend deux phases ; le sel passe d'abord à l'état liquide, puis il se diffuse dans l'eau ; la chaleur qui devient latente par le fait du changement d'état est évidemment proportionnelle à la quantité de sel dissous; quant à la chaleur absorbée par la diffusion du sel, «elle augmente avec la quantité du dissolvant. La diminution •le lompérature qui a lieu chaque fois qu'on étend une solution concentrée, prouve que le fait seul de la diffusion d'une solution saline dans l'eau ahsorbe de la chaleur.

CHALEUR

On utilise l'absorption do la chaleur par dissolution dos sels dans l'eau pour produire artificiellement du froid. Les mélanges de glace ou de neige avec des sels solubles sont surtout propres à cet usage, car, dans ces mélange* réfrigérants, deux causes interviennent pour abaisser la température, la fusion de la glace et la dissolution du sel. Ainsi, en mêlant du chlorure de sodium à delà neige, on obtient un froid de 20" au-dessous de zéro. [A défaut de neige pu de glace, on peut composer des mélanges réfrigérants avec certains sels et de l'eaiv pure ou additionnée d'acides.

Le médecin se trouve assez souvent dans le cas de recourir à l'application du froid pour combattre une inflammation , pour arrêter l'écoulement du sang , pour calmer la douleur ou pour abolir localement la sensibilité etc.; s'il n'a pas de glace sous la main , il y suppléera par l'emploi d'un mélange réfrigérant, en se rappelant toutefois qu'il ne doit pas appliquer un froid par trop intense . sous peine de gangréner les tissus. Nous donnons ici les formules de quelques mélanges réfrigérants faciles à préparer :

Neige ou glace pilée 2 parties

Sel marin 1 partie

Ce mélange produit un froid de — 20°.

Eau 1 partie

Nitrate de potasse 1 »

L'abaissement de température produit par ce mélange est de — 16°, la température initiale s'élevant à + 40°.

Sulfate de soude 3 parties

Acide nitrique 2 »

Avec ce mélange on fait descendre la température de +10° à — 19°.

Sulfate de soude 8 parties

Acide chlorhydrique 5 »

L'abaissement de température est de — 17° à partir de -f- 10°.]

261b. Liquéfaction des gaz. Froid produit par l'évaporation des gaz condensés. Appareil de Carré pour la fabrication de la glace. — Quand on veut produire un froid très-intense, on a recours à l'évaporation des gaz liquéfiés. L'acide carbonique se liquéfie à 0° sous une pression de 38 atmospbèrcs environ. Abandonné à l'air, le liquide ainsi obtenu se vaporise très-rapidement, et le froid produit est tel qu'une partie de la substance se congèle. Cet acide carbonique solide se trouve à la température de — 70°; en y ajoutant de l'étber et en plaçant le mélange sous le récipient de la macbine pneumatique, on peut faire descendre la température à — 100° et au-dessous.

Le froid intense produit par la vaporisation d'un mélange d'acide carbonique solide et d'étber a permis à Faraday de liquéfier et de solidifier des gaz encore plus difficilement coercibles comme, par exemple, le gaz ammoniac, l'acide sulfureux, le protoxyde d'azote etc. Nous indiquons ci-dessous les points de fusion des plus importants de ces gaz, sous la pression ordinaire.

Acide carbonique . . . — 58° Ammoniaque — 75°

Acide sulfureux .... — 7C° Acide sulfbydrique. . . — S6°

Protoxyde d'azote . . . . — 105°

CHALEUR LATENTE ET CHALEUR SPÉCIFIQUE

En approchant du point où ils passent h l'état liquide, ces gaz et quelques autros qui, sans avuir pu ôtro solidifiés, ont été liquéfiés (gaz «léliant, gai acide chlorhydrique) > présentent les mômos écarts que los vapeurs , relativement aux lois de Mariette et de Gay-Lussac.

[M. Carre a imaginé un appareil destiné à la fabrication de la glace cl fondé sur le froid produit par l'évaporation de l'ammoniaque. Cet appareil comprend : lo une chaudière cylindrique A (Fig. 279) renfermant une solution très-concentrée d'ammoniaque ; 2° un vase B ayant la forme d'un cône creux à double enveloppe et constituant le congélateur. Un tube EE' sert à établir la communication entre ces deux pièces.

Pour se servir de cet appareil, il faut commencer par chasser le gaz ammoniac de l'eau dans laquelle il est dissous et par le condenser dans le congélateur.

On obtient ce résultat en chauffant la chaudière pendant que le vase B est plongé dans l'eau froide : le gaz ammoniac se dégage de l'eau et se rend dans le congélateur, où il se liquéfie par sa propre pression. L'appareil est alors prêt à fonctionner. On retire le congélateur de l'eau froide pour y mettre à sa place la chaudière : l'ammoniaque liquéfiée distille en sens inverse et repasse dans la chaudière où elle se dissout de nouveau dans l'eau. La chaleur absorbée à l'état latent par la vapeur qui prend naissance est si considérable, qu'en introduisant dans le congélateur un vase cylindrique d rempli d'eau, on voit celle-ci se congeler assez rapidement.]

[261°. Appareil de Richardson pour l'anesthésie locale. — Le froid produit par l'évaporation rapide de l'éther ou d'autres liquides très-volatils a été utilisé en chirurgie pour obtenir l'insensibilité locale des tissus sur lesquels on a à pratiquer des opérations douloureuses.

M. Richardson a imaginé dans ce but un appareil à l'aide duquel l'éther estprojeté à l'état d'extrême division sur les parties à anesthésier. Cet appareil se compose de trois parties : 1° un flacon a (Fig. 280) qu'on remplit à moitié d'éther pur b; 2" un tube métallique ced, à double enveloppe concentrique, représentant deux tubes placés l'un dans l'autre entre lesquels existe un espace libre ; le tube intérieur plonge dans l'éther, l'extérieur n'atteint pas la surface

Fig. 279. — Appareil de Carre pour la fabrication de la glace.

502 CHALEUR

du liquide el s'arrête en,/'; Ions les deux sont coudés et terminés en pointe à leur extrémité supérieure d, le plus extérieur dépassant l'autre d'environ un centimètre; ce double tube traverse un bouchon qui ferme hermétiquement le flacon ; 3° un système de deux poires en caoutchouc j et k reliées entre elles par un tube h de même substance. L'une d'elles porte une ouverture i munie d'une soupape qui s'ouvre de dehors en dedans. Cette poire, alternativement comprimée avec la main et abandonnée à elle-même, fait l'office de soufflet et lance un courant d'air dans la seconde poire k, qui agit, comme chambre à air, pour régulariser et rendre continu l'écoulement du gaz ; de là, par l'intermédiaire d'un Lube de caoutchouc qui s'adapte à une tubulure latérale g du tube métallique, l'air pénètre dans le flacon et y augmente la pression extérieure.

Fig. 280. — Appareil de Richardson pour l'anesthésie locale (emprunte- au Traité de médecine opératoire, de MM. Sédillot et Legouest, 4e édit., 1870).

Sous l'influence de cet excès de pression, l'éther monte dans le tube intérieur, pendant que l'air s'écoule à l'extérieur par l'espace ménagé entre les deux enveloppes. Il résulte de cette disposition que le jet de liquide anesthésique est enveloppé à sa sortie par un courant de gaz qui le pulvérise, c'est-àdire le réduit en gouttelettes d'une ténuité extrême. L'éther est ainsi projeté sous forme de nuage sur les parties qu'on veut anesthésier et s'évapore trèsrapidement , d'où production de froid et consécutivement perte de la sensibilité.

A défaut de l'appareil de Richardson , on peut faire servir au même usage un des nombreux instruments qui ont été imaginés dans ces derniers temps pour pulvériser les liquides {pulvérisateurs de Luër, de Siegie, de Galante, etc.). L'appareil à anesthésie locale de Stapfer ne diffère de c elui de Richardson que par la substitution au tube à double enveloppe d'un dispositif analogue à celui qui existe dans le pulvérisateur de* Siegie : l'air et le liquide s'écoulent par deux tubes entièrement isolés et agencés de telle sorte que le-couranl gazeux affleure l'extrémité du tube qui donne issue à l'éther: |

CHALEUR LATENTE ET CHALEUR SPÉCIFIQUE. 503

[Bibliographie : Foubbrt, Do l'anosthésie locales (DiflBort. inaug.)< Paris 1854. — Riohakdson, On a urw and ready m. nie of produoing local ansesthesia (Medie. Times and Gazette, 3 février 1866, p. 115. — M. Putois, article : Anesthésie chirurgicale (Dictionnaire enoyelopéd. des sciences médic, 1866, t. IV, p. 483). — Htappek, Nouvel appareil pour l'anosthcsio locale (Bulletin de VAcad. de méd., 5 février 1867, t. XXXII, p. 425). — • Jeanwbl, 'Formulaire international. Paris 1870, sect. X (AncsthJsiques) , p. 397).]

262. Ce qu'on entend par chaleur spécifique. — Nous avons déjà fait la remarque, quand il s'est agi de choisir une unité de chaleur (cf. § 260), qu'il faut des quantités de chaleur très-différentes pour échauffer les divers corps d'un même nombre de degrés. C'est là un fait que nous apprend l'observation de tous les jours. Si l'on dispose sur un poêle, l'une à côté de l'autre, une plaque de métal et une plaque de pierre de même poids, on constate que la première s'échauffe bien plus vite que la seconde; preuve que le métal a besoin de beaucoup moins de chaleur que la pierre pour arriver à la même température. On est ainsi conduit à se poser cette question : quelle est la quantité de chaleur nécessaire pour élever d'un nombre déterminé de degrés la température d'un corps donné?

Ici encore nous prendrons, comme unité de mesure, la calorie , c'est-à-dire la chaleur nécessaire pour élever la température d'un kilogramme d'eau de 0° à 1 degré. On a reconnu que la quantité de chaleur qui élève de 1° la température d'un kilogramme d'eau est sensiblement la même dans toute l'étendue de l'échelle thermométrique; que, par conséquent, il faut à très-peu près autant de chaleur pour échauffer de 99° à 100° une certaine masse d'eau que pour l'amener de 0° à 1°. C'est ce qu'il est facile de prouver au moyen de l'expérience suivante : on mêle ensemble 1 kilogramme d'eau à 100° etl kilogramme à 0° ; on trouve que le mélange prend une température de 50 degrés. Nous pouvons donc définir d'une manière générale la calorie : la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 degré la température d'un kilogramme d'eau.

Tous les corps solides, liquides et gazeux, pourvu qu'ils ne changent pas d'état, présentent cette même constance de la quantité de chaleur nécessaire poulies échauffer de 1°, quelle que soit leur température initiale ; nous ne tenons pas compte ici des légers écarts dont il sera parlé plus loin (cf. § 263). Ainsi, le mercure à l'état solide exige, pour s'échauffer de 1 degré, une certaine quantité de chaleur, toujours la même, que la température monte de — 100° à — 99° ou de — 41° à — 40° ; si le mercure est liquide, il lui faut, pour élever sa température de 1° , une quantité de chaleur différente de la première, mais constante dans toute l'échelle thermométrique; enfin, la quantité de chaleur qui échauffe de \ degré la vapeur de mercure est encore autre, et néanmoins invariable. Dans le but de comparer les corps eu égard à cette propriété, on est convenu d'appeler chaleur spécifique ou capacité calorifique d'un corps, la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1° la température d'un kilogramme de ce corps, en supposant qu'il ne change pas d'état.

CHALEUfl

262-1. Chaleur spécifique des solides, des liquides et des gaz. — Nous avons réuni dans le tableau suivant les chaleurs spécifiques d'un certain nombre de 1 corps, d'après les recherches de divers observateurs.

SUBSTANCES