VAPEURS DANS LE VIDE

reoBStanees dont dépend la tension maxininni. — La tension Tune vapeur dans le vide dépend : 1° de la nature du liquide. Pour r, on se sert d'un appareil, nommé faisceau barométrique (fig.^Si), plusieurs tubes de baromètre fixés à deux plateaux circulaires, mobiles autour d'un axe vertical oo. Ces tubes contiennent différents liquides, comme de l'eau, e, de l'alcool, a, de l'éther sulfurique, «, de l'essence de térébenthine, /,

du musc, m ; ils plongent tous dans une môme

cuvette, et en faisant tourner l'appareil autour de l'axe oo, on les amène successivement en présence d'un baromètre sec R, pour comparer les hauteurs des colonnes de mercure.

2o La tension maximum dépend de la température et augmente rapidement avec elle. Pour le prouver, on se sert de l'appareil de Dallon (/î^. 683); il se compose de deux baromètres, l'un sec, b, l'autre contenant de la vapeur, v. Ces deux tubes plongent dans une petite chaudière pleine de mercure; un manchon en verre les enveloppe l'un et l'autre-; il contient de l'eau, qui déprime le niveau du mercure dans le manchon, d'une quantité égale à yV environ de la hauteur de l'eau.

On échauffe ce dernier liquide par ïire du mercure, et l'on voit que la distance verticale des niveaux b înte à mesure que la température s'élève.

Bnsion des liquides. — Les lois qui précèdent montrent qu'un peut subsister qu'autant qu'une pression suffisante, exercée à sa ipposc à son expansion. Cette pression limite augmente rapidement ipérature : ainsi, à 0°, la tension maximum de la vapeur d'eau est c mercure; à 50°, de Dl™"; à 100°, de TôO»" ou d'une atmo- 150°, de 4,5 atmosphères; et à 200°, de 15 atmosphères. On voit me température double, la tension est ibïok plus grande. La tension indique, pour la température à laquelle elle a lieu, la limite de disnolécules de la vapeur, à partir de laquelle la cohésion agirait pour !tat liquide. Au contraire, s'il n'y a pas une pression suffisante de lessus du liquide, il continue à se volatiliser. La tendance à prendre IX est d'autant plus prononcée que la température est plus élevée ; 2e la tension du liquide. On conclut de l'existence de cette tension équilibre instable entre les molécules, pour les déplacements qui

Fig. 683.

328 CHANGEMENTS d'ÉTAT DES CORPS.

tendent à les écarter, et nous avons vu comment on peut rendre compte decrt état particulier d'équilibre (1 . 151).

Nous voyons aussi que les fluides élastiques présentent des propriétés spéciales quand ils sont dans le voisinage du point de liquéfaction, et notammfnt quand ils sont en contact avec un excès de liquide de même substance. C'est dans cette situation particulière que les vapeurs se distinguent réellement des autres fluides élastiques; elles présentent alors des propriétés distinctes dont nous allons poursuivre Tétude.

Si, au contraire, on offre h une vapeur un espace plus grand à occuper, sans qu'il y ait un excès de liquide, sa densité et sa force élastique diminuent, comme chez les gaz proprement dits, en suivant h peu près la loi de Mariottc. Si on l'échauffé, elle se dilate, et son coefficient de dilatation ne diffère de dui des gaz i)roprement dits, que de quantités comparables à celles dont les coedicients de ces gaz diffèrent entre eux. Si le volume est invariable, la pression augmente et peut se calculer comme on calcule celle des gaz qui s'échauffent C'est en mesurant les densités des vapeurs à différentes températures et sons différentes pressions, par des moyens que nous indiquerons, que l'on a constaté ces propriétés. Il n'y a donc pas de distinction à faire entre les gaz et les vapeurs quand celles-ci ne sont pas à saturation, d'autant plus que la plupart des gaz ont pu être liquéfiés, comme nous le verrons bientôt.

94S. FORMATION DBS YAFEURS DANS LES OAi. — La vapcur se forme encore h la surface d'un liquide quand il est plongé dans un gaz, dans l'air par exemple; et quand l'espace est limité, 1a vapeur finit par y atteindre une tension maximum, comme dans le vide, et l'on dit alors que le gaz est saturé de vapeur ; seulement cet état de saturation n'est atteint qu'au bout d'un temps plus ou moins long, tandis que dans le vide il s'établit instantanément.

Nous avons vu qu'un liquide cesse de produire de la vapeur quand celle qui s'est d'abord formée exerce une pression suffisante à sa surface. Or, l'air exerçant une piessiou bien supérieure à la tension maximum correspondant ;\ la température ordinaire, on doit se demander comment l'évaporation peut cependant avoir lieu dans l'atmosphère. Pour expliquer ce résultat, rappelonsnous que les gaz, à cause île leur force expansive, tendent à se mélanj^er, même à travers des ouvertures imperceptibles. Or, l'air qui presse sur un liquide, étant poreux, la vapeur se forme dans les points de la surface qui correspondent aux intervalles des molécules de ce gaz, et la vapeur produite se mêle peu à peu à l'aii', jusqu'à ce que l'espace soit saturé comme dans le vide. Si l'espace est illimité et l'air en repos, l'évaporation se fera de plus en plus lentement, à mesure que les rouches qui reposent sur le liquide approcheront du point de saturation. Si, au contraire, l'air se renouvelle, l'évaporation sera plus rapide, parce que l'air mêlé de vapeur sera remplacé par d'autre qui en contientira beaucoup moins ; ce qui explique pourquoi le vent a la propriété de sécher si rapidement la terre détrempée par la |)luie.

Jl résulte aussi de là que l'évaporation dans un espace limité rempli de gai»