CHAPITRE III

B. Idée de ce qu'on entend par chaleur latente. — Le changement d'élal corps est toujours accompagné d'une variation quantitative de chaleur, qu'un solide passe à l'état liquide, ou qu'im liquide se vaporise, de la chadisparait et devient latente; inversement, lorsqu'un gaz se liquéfie ou qu'un ide passe à l'état solide, il y a de la chaleur mise en liberté. 1 quantité de calorique qui devient ainsi libre ou latente est constante pour aôme corps et pour un même changement d'état ;^ un corps , en passant de t liquide à l'état solide, dégage autant de chaleur qu'il en absorbe pour er de l'état solide à l'état liquide ; de même, la condensation d'un gaz met iberté une quantité de calorique égale à celle que cette môme substance û t liquide absorl>e pour se vaporiser. On peut formuler de la manière suie la loi qui régit ces variations de chaleur : tout corps qui fond ou qui se >rise, absorbe et rend latente une quantité de chaleur précisément égale lie qu'il met en liberté quand il revient à son premier état.

M. Constance de la température pendant la fusion et l'ébullition. — Cette translation de la chaleur libre en chaleur latente nous explique le fait signalé édemment (cf. § 249) et facile à constater, à savoir que la température d'un » qui change d'état ne varie pas pendant toute la durêo, de la fusion ou de tillition. Prenons, par exemple, de la glace à 0« et chaufTons-la : une paiiie «tte glace fondra; la chaleur qui a été ajoutée pour opérer ce changement it deviendra latente , et le mélange d'eau et de glace restera à la tenipérade zéro Si nous continuons à chauffer, une nouvelle portion de glace se Ira, et la chaleur consommée pour cette fusion ne sera pas non plus scnî au thermomètre. Aussi, malgré l'addition continuelle dfc chaleur, la teniiture ne pourra-t-elle s'éhîver au-dessus de O» que lorsque toute la glace lété convertie en eau. Le même phénomène s'observe dans la fusion des lux et en général de tous les corps.

te que le changement d'élal est entièrement accompli, la température angle jus<(u'au point d'ébullition; arrivée h ce degré et quelque quantité <le îur qu'on ajoute, la température reste stationnaire jusc^i'à ce que tout le de ait |)assé à l'état gazeux. L'eau étont à 100>, si on la chauffe, le caloî ajouté passe à Télat latent et sert à vaporiser une iwilie du liquide; c'est sment lorsque toute l'eau est convertie en vapeur que la chaleur qu'on y le (ait monter la température.

rUNDT, Physique miUicale. 32

498 CHALEun.

I^ môme série de phénomènes se reproduit dans Tordre inverse, quand on soustrait du calorique à un gaz; ce dernier commence par se liquéfier et, If^ froi<l continuant à augmenter, le liquide passe à l'état solide. Dans ce cas on observe aussi que le passage d'un état à un autre demande un certain temps, et que pendant toute la durée de cette transformation , la température reste sla— tionnairc. Le fait mentionné au § 249, que Teau refroidie au-dessous de 0»s« congèle subitement quand on l'agite, et qu'au moment de la solidiGcation Ia température remonte à 0>, s'explique par la mise en liberté de la cluiieur latente.

260. Mesure de la chaleur. Calorie. — Si l'on veut comparer entre elles le? quantités de chaleur (ju'absorbent ou que dégagent les différentes substinceseo passant d'un état à un autre, il est nécessaire d'adopter une imité de mesure. Il est clair que le thermomètre qui donne la température d'un corps ne nous indique pas la quantité de chaleur que possède ce corps. En effet, plus la masse d'un corps est grande, plus il lui faut de chaleur pour le faire arriver à une température déterminée. Prenons, par exemple, d'une part,l kilogramme d'eau, d'autre part, 2 kilogrammes du môme liquide; élevons de un degré le* températures de ces deux masses d'eau , températures que nous supposewM primitivement égales : il est évident que les indications fournies par h thermomètre seront identiques dans les deux r^s, bien qu'il ait fallu ajouter k h seconde masse deux fois plus de chaleur qu'à la première. En second lieu, de< corps de masses égales ont besoin de quantités différentes de chaleur pour s'échauffer du même nombre de d(»grés. On mesure la quantité de chaleur perdue ou gagnée par un corps à l'aide de l'élévation de température qu elle produit sur un poids déterminé d'un autre corps choisi dans ce but. L'unité de chaleur ou, comme on l'appelle, la calorie, est la quantité de chaleur micessiiire pour élever de 0' à 1" la température d'un kilogramme d'eau.

On a trouvé que la (juantité de chaleur nécessaire pour convertir un kilogramme de glace ou de neige à 0" en un kilogranune d'eau à 0" est de 79,25 l'alories. Ainsi, pour transformer i kilogranune de glace à 0*> en 1 kilognuiu»e d'eau à O, il faut autant d»» chaleur (jue pour élever de 0« à 1 «legré la température d(î 79,25 kilogrammes d'eau ; c'est ce (jue l'on exprime en disant que Li chaleur latente de fusion de la glace est égale à 79,25 calories. De même que chaque kilogramme de glace, en fondant, absorbe 79,25 unités de chaleur qui deviennent insensiUles au thermomètre, de môme Teau , en se congelant, niel en liberté 79,25 calories.

La chaleur latente de ^vaporisation de l'eau a été trouvée <?gale à 5.17 rtlories, c'est-à-dire que, lorsque i kilogramme d'eau se vaporise, oiYî uniU'sJf chaleur passent à l'état latent, et ({uand 1 kilogramme de vapeur se changeai eau , 537 unités de chaleur «leviennent libres.

[260*. Applicatioii de la chaleur dégagée par la condensation de la Tapeur ë'itf au chauffage des appartements. — Lii grande quantité «le chaleur mise en liberté par la condensation de la vapeur d'eau a été utilisée pour le cliaulLi^' «J*" ap])artenients.

Un calorifère à vapeur comprend trois parties : une chaudière renfermant de IVau et placée au-dessus d'un foyer de chaleur; la vapeur prend naissance dans la chaudière, et des tuyaux de conduite la distrihuent dans des récipients à large surface où elle se condense en abandonnant la chaleur qu'elle avait absorbée pour passer à l'état gazeux. Les récipients soiit placés dans les pièces qu'il s'agit de chauffer.]

261. Ghalear latente de ditiérentes substances. — Quand on compare les chaleurs latentes de diverses substances liquides ou gazeuses, on remarque entre elles des différences assez notables. Dans le tibleau suivant nous avons réuni quelques nombres qui mettent ce fait en évidence.