328. Tableau des températures d'ébullition (327), des chaleurs spécifiques (323) et des chaleurs latentes de vaporisation de quelques liquides (326), d'après MM. Favre et Silbermann, et des quantités totales de chaleur absorbées pour amener 1 kilogramme de ces liquides de 0° à la température d'ébullition et le vaporiser sous la pression atmosphérique 0,76. 329. Propriétés de la vapeur. La vapeur non saturée se comporte comme un gaz, quand on fait varier sa température et son volume dans les limites qui ne l'amènent pas à saturation (318 à 320). La vapeur saturée, c'est-à-dire celle qui est au maximum de tension et de densité correspondant à la température à laquelle elle se trouve, n'étant pas en contact avec du liquide, si l'on augmente son volume, on diminue sa densité, sa tension et sa température; si au contraire on diminue son volume, on augmente sa densité, sa tension et sa température, et il est probable qu'il y a de la vapeur condensée; cela suppose qu'il n'y a ni gain ni perte de chaleur par l'enveloppe qui renferme la vapeur. D'après Clément Desormes et M. Pambour, il n'y aurait pas condensation, et la vapeur resterait toujours saturée quoiqu'on augmentât ou qu'on diminuât son volume (326). La vapeur en contact avec le liquide qui la forme est toujours saturée au maximum de densité et de pression correspondant à la température du liquide; il y a vaporisation ou condensation suivant qu'on augmente ou qu'on diminue son volume, et, par suite, absorption ou production de chaleur; ce qui diminue ou augmente la température du liquide, quand toutefois il n'y a ni gain ni perte de chaleur par l'enveloppe. 350. Relation entre la température et la force élastique de la vapeur d'eau. Avant 1830, on ne connaissait la force élastique de la vapeur que pour des températures ne s'élevant pas au-dessus de 172o,13, ce qui correspondait à 8 atmosphères de pression; mais à cette époque Dulong et Arago poussèrent les expériences jusqu'à la température de 224o,20, qu'ils trouvèrent correspondre à la force élastique de 24 atmosphères. Nous ne donnerons pas le tableau des résultats obtenus, tableau dont les chiffres correspondant à des températures inférieures à 100 degrés sont dus à Gay-Lussac. Mais disons que pratiquement on peut considérer ces résultats comme étant identiques à ceux que M. Regnault a obtenus plus récemment. Dans ses expériences, M. Regnault a déterminé la force élastique de la vapeur d'eau aux températures de — 32° à + 230°. Les résultats qu'il a obtenus sont représentés avec beaucoup d'exactitude par les formules d'interpolation suivantes : x=t+32, t étant la température de la vapeur indiquée par le thermomètre à air en degrés centigrades, t est négatif; x=t+20, t étant la température en degrés centigrades, comptée à partir de la giace fondante. C'est en faisant usage de ces formules qu'on a calculé, dans la limite relative à chacune d'elles, les valeurs de H de la 3e colonne de la table suivante, valeurs que nous avons exprimées en mètres. On pouvait calculer cette colonne dans toute son étendue avec la formule unique (c): on aurait obtenu des valeurs pour ainsi dire identiques à celles qui ont été calculées avec la formule (b) entre 40° et 100°; mais dans les températures plus basses les forces élastiques données par la formule (c) seraient un peu trop faibles. M. Regnault a donné la pression H en hauteur de mercure pour les températures variant de degré en degré; nous avons intercalé les va leurs de H dont on fait le plus habituellement usage dans la pratique, et déterminé les températures correspondantes à ces pressions, en admettant que d'un degré à un autre l'augmentation de la température est proportionnelle à l'augmentation de H, ce qui ne peut s'écarter sensiblement de la vérité. Nous donnons dans la colonne 2 de la table suivante la pression N de la vapeur en atmosphères, que nous avons calculée à l'aide de la foret dans la colonne 4 la pression h=H × 13,595 93 en mule N -= H 0,76' hauteur d'eau. En divisant par 10 la pression h en mètres de hauteur d'eau, on a la pression P en kilogrammes par centimètre carré. Ainsi, par exemple, à 5,25 atmosphères, la pression par centimètre carré est de 5*,4248. On admet ordinairement 5 8 = = 0,625 pour le rapport de la densité de la vapeur d'eau à celle de l'air à la même température et à la même pression. Comme à l'eudiomètre un volume d'oxygène et deux volumes d'hydrogène paraissent se condenser exactement en 2 volumes de vapeur d'eau, Un mètre cube d'air à 0° pesant 1,293 187, le rapport de la densité de la vapeur 0,804 479 d'eau à celle de l'air est 1,293 187 =0,622. M. Regnault a reconnu, pour les températures supérieures à 100°, qu'à partir de 130° ce rapport reste sensiblement constant et égal à 0,622. A 100° Watt avait trouvé 0,6334 et Gay-Lussac 0,6235. Nous admettrons le rapport 0,622 pour calculer la table suivante, quelle que soit la température, quoique des physiciens ont donné des valeurs dont quelques-unes diffèrent sensiblement de 0,622. Le poids Q d'un mètre cube d'air à la pression H de mercure et à la température to est (319 et 320) A la même pression et à la même température, le poids q d'un mètre cube de vapeur, et le volume V d'un kilog. de vapeur sont : C'est à l'aide de ces formules que nous avons calculé les trois dernières colonnes de la table suivante. Effectuant les calculs, on a sensiblement Le volume d'un kilog. d'eau à la température de 4° étant de 0,001, le rapport du volume de la vapeur à celui de l'eau à 4° qui l'a produite est V 0,001 =1000V. Ainsi on aura les valeurs de ce rapport en multipliant par 1000 les volumes V consignés dans la 6o colonne du tableau suivant. Pour la vapeur à 100°, c'est-à-dire à la pression d'une atmosphère, par exemple, ce rapport est 1699,5, soit 1700; ce qui montre que sous la pression atmosphérique 0,76, un kilog. ou un litre d'eau produit sensiblement 1700 litres de vapeur. En divisant par 1000 le poids q d'un mètre cube de vapeur, on a le poids d'un décimètre cube ou la densité de cette vapeur. |