ni ÉQUIVALENT DE LA CHALEUR. ÉQUIVALENT DE LA CHALEUR.

s'opposerait alors à la dilatation. D’après les élémentsconnus de l’équation, elle correspondrait à des effortsconsidérables.

Jusqu’à de semblables expériences (qui se rappor-teraient au liquide donnant des vapeurs et par suitene peuvent pas fournir une détermination résultant dela nature des liquides), l’équation ci-dessus ne peutservir à déterminer l'équivalent mécanique de la cha-leur ; mais celui-ci étant connu, elle permet de déter-miner P, quantité qu’il peut être intéressant de consi-dérer, pour comparer la constitution intime de diversfluides à diverses températures, pour lesquelles onconnaîtra la valeur des termes D, </, C

Vapeurs. — Une expérience «le M. A. Ilirn est venueconfirmer de tout.point le mode de raisonnement em-ployé à l'article machine a vapeur, démontrer expé-rimentalement un principe qui nous paraissait indis-pensable pour l'explication des faits. Kilo est tout à faitcapitale et nous devons la consigner ici.

Il a vu (Bulletinde la Société indus-trielle de Mulhouse)que si l’on fait pas-ser de la vapeurdans un tube A(fig. 3528), garni àses deux extrémitésde deux verres quise correspondent, lavapeur est parfaite-ment transparentetant qu’elle passe àtravers le tube, etaussi lorsqu’on fer-me les robinets desortie, puis d’en-trée. Si, alors, on vient à ouvrir brusquement le robinetde sortie delà vapeur dans l’air, il sc produit instan-tanément un brouillard très-épais. D’où cette consé-quence que, par la détente, il se produit de l’eau préci-pitée, que la vapeur qui se détend reste toujours satu-rée. Les chiffres de M. Régnault, qui indiquent quela vapeur contient d’autant plus de chaleur qu’elle està une pression plus élevée, ne prouvent pas, commeon l’avait conclu à tort dans la manière de raisonnerqui était admise jusqu’ici, que dans la détente la va-peur demeurait surchauffée. La détente entraîne uneconsommation de chaleur telle qu’il se produit non-seulement une diminution de température, de pression,comme pour Jesgaz, mais, de plus, précipitation d’eau ;expérience qui, soit dit en passant, montre toute l’im-portance du rôle des enveloppes, qui ont pour fonc-tion essentielle de vaporiser l’eau précipitée.

Une seconde observation egalement essentielle pourl’intelligence des phénomènes, c’est que l’action directen’entraîne pas de consommation de chaleur dans lavapeur chassée hors de la chaudière, tandis que ceteffet se produit, suivant la loi d’équivalence, lors de ladétente; et bien que,.par suite de la formation de lavapeur et de l’accroissement de volume qui en résuite, le travail produit puisse être considérable, lavapeur (considérée seulement dans le cylindre et in-dépendamment de l’effet de détente qui l’a fait arri-ver de la chaudière) conserve après l’action directe lachaleur déterminée pur les expériences de M. Ré-gnault, par la condensation qui ramène l'eau à l’étatprimitif. Au contraire, la vapeur une fois formée secomporte comme un gaz, et toute la chaleur qui lui estincorporée agit extérieurement, peut disparaître parsuite en produisant un travail lors de la détente Si, parce mode d’action, on fait refroidir la vapeur, celle-ciagit comme source de chaleur pour la partie non con-densée, et toute celle qui lui a été communiquée peut

être consommée par un travail extérieur, peut dispa-raître après avoir été dégagée d’abord par le retour dela vapeur à l’état primitif.

M. Ilirn a démontré directement, par expérience,qu’il en est ainsi, et on le comprend facilement en ana-lysant comment les choses se passent, quand la vapeurest en communication avec la chaudière, ou en est sé-parée. Dans le premier cas, c’est une action de dé-tente de toute la niasse contenue dans la chaudière quipousse une petite partie et la fait agir par action directe.Il se produit là une détente qui entraîne une consom-mation difficile à constater expérimentalement, et àlaquelle fournit aussitôt l'action du foyer. Ce n’est quela consommation de la chaleur renfermée dans la va-peur que l’on peut suivre expérimentalement dans lesecond cas, lorsque se produit la détente.

Mais quelle est la loi du refroidissement produitparladétente? Nous n’avons aucune donnée à cet égard, maisil parait tout à fait évident b, priori qu’une vapeur, dansle voisinage de son point de liquéfaction, doit dégagerbeaucoup plus de chaleur, pour la compression d’unemême fraction de son volume primitif, qu’un gaz per-manent, qui est essentiellement mie vapeur surchauf-fée, par suite dans un état de dilatation très-grande.Comme, d’un autre côté, la chaleur spécifique de lavapeur d’eau est bien plus grande que celle d’ungaz simple (elle a été trouvée égale à 0,45 par M. Ré-gnault), qu’elle est sensiblement double de celle del’air, il semble qu’il faudrait une quantité double dechaleur pour faire varier sa température de 1°, et sansla première considération nous devrions remplacerT¥ô P ar îfô = TH»* sachant pas comment ces deuxcléments se balancent, ce qui serait nécessaire pour lecalcul que nous nous proposons ici, nous conserverons jechiffre de t -~ t , que nous avons admis pour l’air, pourla vapeur à la pression atmosphérique, et cela surtoutparce qu’il se vérifie passablement par les seules expé-riences que nous possédions et dont nous parlerons plusloin.

Ceci établi, nous pouvons entreprendre de calculerle travail théorique de la vapeur d’eau, en analysantles divers faits qui se passent simultanément lors de ladétente de la vapeur, savoir sa diminution de pressionet son refroidissement par l’effet de sa dilatation, sonréchauffement par la précipitation de partie de la va-peur, le passage de celle-ci à l’état vésiculaire et le dé-gagement de sa chaleur latente.

Nous partons pour ce calcul de la pression atmosphé-rique. Pour une température et une pression plus éle-vée, le résultat serait sans doute peu différent, le pro-duit du volume de la vapeur par la pression variantlentement, comme la quantité de chaleur qu’elle ren-ferme.

Si le volume v de vapeur qui se détend devient 2t\ lachaleur consommée par cette dilatation sera pour 100 fois-pL-* et pour 1 kilog. 1 ,70 X 4 00 X 0,45 = 76,50calo-ries. 0,45 étant la chaleur spécifique de la vapeurd’eau. La quantité de vapeur condensée qui déga-gera la chaleur servant à réchauffer la vapeur sera= 0,12 de la vapeur qui se détend, les choses sepassant comme si cette quantité se condensant s’oppo-sait à l’abaissement de la température de la vapeur,qui toujours saturée ne varie plus qu'en raison de lapression.

En vertu de la loi do Mariotte, la pression étant ré-duite à moitié par la détente d’un volume égal à sonvolume primitif et la quantité de vapeur de 0,12 parla condensation, n’est donc plus que -J (1 — 0,12)X 1,030 au cent, carré = 0,45. Cette pression estcelle de la vapeur saturée à70°. laquelle renferme,d'après M. Régnault, 006 -f- 0,305x77 = 619,5 ca-lories. Il y a donc 63G — 619,5 = 16,5 calories de