SOUFRE
mm
Le signe — qui précède Téquivalent calorifique de Facide iodhjdriqoe, agnifie que la quantité de chaleur indiquée passe à Tétat latent. Les nombres inscrits dans ce tableau oaofirmcnt la proposition énoncée précédemment, à savoir que la chaleur produite par la combinaison est d*autant plus considérable que le composé qui prend naissance est plut stable. G*est ainsi que la formation des oxydes de fer et de cuivre, composés très stables, dégagie bien plus de chaleur que la combinaison de Targent avec Toxygène; on sait que Foxjde d*argent se décompose facilement. La chaleur dégagée pendant la formation de compoMi d'un ordre plus élevé apporte une nouvelle preuve en faveur de la proposition dont il s'agit. Dans un sel, tel que le sulfate de soude, Taffinitc de l'acide sulfurique pour la soude est faieo moindre que celle do Toxygènepour le sodium dans Toxyde de sodium. Ausn la fbrmatioi de sels de cette nature dégage-t-elle relativement peu de chaleur. Nous avons réuni dan le tableau suivant la chaleur dégagée par la combinaison de 1 kilogramme de quelques bsw a voc des acides puissants :
lASES
Ammoniaque. .
Soude ,
Potasse. . . . , Protoxyde de fer.
Oxyde d'argent.
ftClOECHLORHTORIOUE
ftClOE SULFURIQUE
ftciDC hthhe
268^. Relatioii entre les éqni? aleiits ciloriiqaes dei cor^ siapta. ■•Me te mèUUoïdes. — Les valeurs qu*on trouve pour les équivalents calorifiques des corps, en évaluant soit la chaleur dégagée par leur combinaison» soit la du* leur absorbée par leur décomposition, ne donnent pas une mesure par&iiement exacte de la chaleur de combinaison. En effet, nous avons déjà itit remarquer que, pendant la formation de l'acide iodhydrique, il y a abeori>tion et non dégagement de chaleur, parce que le changement d^état qui t lieu en même temps, produit un effet thermique inverse de celui qui résulte de l'affinité chimique. Des causes perturbatrices analogues interviennent daos la formation des autres composés. Si donc nous voulons mesurer la quantité de chaleur qui répond réellement à l'intensité de l'affinité des corps les uns pour les autres, nous devons les faire réagir dans des conditions où lour état physique soit sensiblement le même. Gela n'est possible que pour les combinaisons solubles ; après avoir dissous le corps, on le décompose et on mesure la chaleur absorbée. II est évident que cette même quantité de chaleur se fut dégagée si le corps considéré avait pris naissance dans le sein de la solution.
En opérant de cette manière, Favre et Silbermann ont découTert que les métaux, dans leurs combinaisons avec les divers métalloïdes, possèdent des équivalents calorifiques qui diffèrent les uns des autres d'une quantité cob.«tante pour chaque métalloïde. Si nous désignons les équivalents calorifiqvs du potassium, du sodium, du zinc par rapport à l'oxygène par Q|, C:**» Cg* les équivalents calorifiques de ces mêmes métaux parrapport au chlore, seront
Cr -h Mci, Cva H- Mq, C^ -4- Mci
qu'on détermine expérimentalement.
De même les équivalents calorifiques de ces métaux par rapport lo soufre seront Ck -h M„ C^, -h Ms, C^ -h M», etc., M, désignant la cod
nte relative au soufre. Cette constante, propre à chaque métaUoIde, nomme le module du métalloïde. Étant donnés les équivalents orifiques des métaux par rapport à l'oxygène, on peut ainsi calculer rs équivalents par rapport aux autres métalloïdes dont on connaît les dules.
Taprès Favre et Silbermaim, les modules des principaux métalloïdes, rapportés à roxygènO| pour valeur :
Chlore -i- 20 834
Brome + 9 273
Iode — 4 063
Soufre — 25 219
rotd, d'autre part, les équivalents calorifiques, relativement à Toxygène, de quelques aux considérés à l'état de solution :
Potassium 76 638 ; Zinc •. . . 35 751
Sodium 75 510 . Fer 32 554
Argent 2 808
k. Taide de ces nombres et des modules, on peut calculer les équivalents calorifiques chlorures, des sulfui*es, etc. de ces métaux ; mais il est bien entendu que ces équivata représentent la chaleur mise en liberté, quand les corps qui se combinent sont en ition.
)ans le chapitre V, où il sera traité de Torigine de la chaleur, nous aurons à revenir sur la Jeur dégagée par Toxydation des corps, attendu que, 80us le nom de chaleur de corn" rfion, elle constitue la principale source calorique.
MO. D€i mèthodet Mlorimétriqies. — La mesure de la chaleur spécifique, la chaleur latente et de la chaleur de combinaison exige l'emploi de proies d'une grande précision, car tout corps qu'on chauffe ou qu'on refiroidit, d à se mettre en équilibre de température avec le milieu ambiant. Les thodes suivies dans ce genre de recherches sont appelées méthodes calonétriques^ et les instruments employés portent le nom de calorimètres. 08 allons faire connaître les méthodes calorimétriques les plus usitées : L MÉTHODE DES MELANGES. — Un vase Contenant de l'eau et soigneusent isolé au moyen de corps mauvais conducteurs de la chaleur, forme le orimètre ; un thermomètre très sensible plongé dans l'eau en donne la ipérature. Le corps dont on veut mesurer la chaleur spécifique est placé is une capsule que l'on porte dans une enceinte chauffée. Quand la tempeare du corps est devenue stationnaire» on la détermine, puis on introt rapideuient le corps dans le calorimètre, et l'on agite l'eau, afin que [oilibre de température s'établisse promptement.
Soient p le poids du corps, T la température k laquelle il a été porté» q le ds de l'eau contenue dans le vase et t la température initiale de l'eau, lignons par 6 la température finale commune à l'eau et au corps. L'eau it donc échaufi'ée d'un nombre de degrés représenté par 0 ^ /, tandis \ le corps s'est refroidi de T — 0 degrés. Par conséquent, la quantité de (leur gagnée par l'eau a pour mesure 9 (0 — t) calories, puisque nous 108 adopté pour calorie la quantité de chaleur qui élève de 1^ la tempeare d'un kilogramme d'eau. D'autre part, le corps en expérience a cédé ) quantité de chaleur représentée par cp (T — ô), en désignant par I chaleur spécifique du corps. Or, il est évident que la chaleur perdue par t>rps f^st égale k celle que gagne l'eau ; nous pouvons donc poser :
d'où Ton tire :
formule qui sert à calculer la chaleur spécifi [uedu corps.
La même méthode peut être employée pour déterminer non seulemeiit li chaleur spécifique des solides, mais encore la chaleur latente et la chaleur spécifique des gaz et des vapeurs. Seulement, dans ce dernier cas, il but donner au calorimètre une disposition difiérente. Regnault a procélé de la manière suivante : le gaz traversait d'abord un long serpentin plongé dans un bain d'huile et prenait ainsi une température déterminée ; du serpentin, le gaz passait dans un calorimèti*e rempli d'eau h une température connue. Dans l'intérieur du calorimètre étaient disposées des cloisons n spirale qui forçaient le gaz à parcourir un long trajet avant de sortir ; cette disposition avait pour but de laisser au gaz le temps de se mettre en équilibre de température avec l'eau. C'est sur le même principe que repose k procédé employé par Dulong et, plus tard, par Favre et Silbermann, poar déterminer la chaleur de combustion des corps.
On a aussi recours à la méthode des mélanges pour déterminer les chaleurs latentes de fusion et de vaporisation. Â cet efiet, s*il s'agit de la chaleur latente de fusion, on plonge le corps dans un liquide dont la températmt est assez élevée pour le fondre ; s'il s'agit de la chaleur latente de vaporisation, on réduit le corps en vapeur que l'on condense ensuite dans u liquide dont la température est suffisamment basse. Dans les deux cas, on mesure la température finale du mélange. Les appareils à employer et ks précautions à prendre sont tout à fait les mêmes ici que dans la mesure des chaleurs spécifiques.
Supposons, par exemple, qu'il s'agisse de déterminer la chalear latente de fusion de la glace. Le calorimètre renferme une quantité q d'eau à la température ^ ; ou y introduit un poids p de glace à 0", et quand toute la glaœ est fondue, on mesure la température finale 6 du mélange. Appelons à la chaleur latente de fusion de la glace, c'est-à-dire la quantité de chaleur nécessaire pour fondre l'unité de poids de ce corps, sans en élever la température, pX sera la quantité de chaleur nécessaire pour opérer la fusion d'oa poids p de glace; et comme, en outre, la température a monté de 0* à •*, b chaleur totale gagnée par la glace esipX-hp^. Cette quantité doit être égale à la chaleur q(t — 6) perdue par l'eau ; nous aurons donc :
d'où l'on tire :
IL MÉTHODE DE LA FUSION DE LA GLACE. — Cette méthode, empbjtf autrefois par Lavoisier et Laplace pour la détermination des chaleurs sfèôfiques et de la chaleur de combinaison, n'a plus aujourd'hui qu*uD iiitêfA historique, attendu qu'elle ofl*re peu de pi^écision, par suite de la grandequaatité de chaleur consommée pour fondre la glace. £In conséquence, noui m nous y arrêterons pas.
III. MÉTHODE DU REFROIDISSEMENT. — Cette méthode, suivie par Begmalt
pour déterminer la chaleur spécifique des corps, repose sur une loi dont BOUS nous occuperons dans le chapitre suivant (cf. § 278) ; en vertu de eetle loi, la vitesse avec laquelle se refroidissent deux corps de même surface et chauffés à la même température, est inversement proportionnelle aux produits de leur masse par leur chaleur spécifique. On peut donc calculer le rapport entre les chaleurs spécifiques de différents corps, en mesurant le temps qu'il leur faut pour se refroidir d'un même nombre de degrés, quand, après les avoir échauffés à la même température, on les porte dans une même enceinte à température constante.
