VAPEUR.
VAPEUR.
Nous ne nous occuperons ici que de la vapeur d’eau,bien que les lois que nous allons énoncer soient géné-rales et s’étendent à toutes les vapeurs.
L’eau n’entre en ébullition que lorsque la tension desa vapeur est égale à la pression à laquelle elle est sou-mise, c’est-à-dire à l’air libre, à la pression atmosphé-rique par la hauteur barométrique du lieu ; elle boutdonc, toutes choses égales d’ailleurs, à une températured’autant plus basse que l’eau s’élève davantage au-des-sus du niveau de la mer.
Lorsque l’air et la vapeur sont mêlés ensemble, latension résultante est la somme des tensions que pré-senterait isolément chacun d’eux dans les mêmes cir-constances.
La force élastique ou tension de la vapeur, au-dessusde son point de saturation, varie proportionnellementà la température et en raison inverse de l’espace qu’elleoccupe.
A chaque température correspond un maximum desaturation de vapeur ; si la température s’élève, il sevaporise une nouvelle quantité d’eau ; si elle s’abaisse,il se condense une certaine proportion de vapeur.
Sous le même volume et la même température, ladensité de la vapeur d’eau est les 5/8 de celle de l’air;un mètre cube de vapeur d'eau, à 0° et sous la pression* de 0 m ,760 de mercure, pèse donc 0 k ,810.
Sous une pression quelconque, et à toute tempéra-ture, l’eau en passant de l’état liquide à l’état de va-peur absorbe 550 unités de chaleur qui passent à l’étatde calorique latent ; et, réciproquement, l’eau en secondensant et passant de l’état de vapeur à l’état li-quide dégage 550 unités de chaleur, qui de l’état dechaleur latente passent à l’état de chaleur sensible.
Il est indispensable pour les calculs sur la vapeur etles machines à vapeur avec ou sans condensation, deconnaître la valeur de la tension de la vapeur d’eauaux principales températures en usage dans la pra-tique; nous avons extrait les renseignements qui sui-vent du beau travail que M. Régnault a récemmentcommuniqué à l’Académie des Sciences , et nous lesavons disposés sous forme de tableau.
Table des forces élastiques de la vapeur d'eau de 0° à 4 50°.
TEMPÉRATURESen degrésceuiigrades.
FORCES ÉLASTIQUES
en millimètresde mercure.
DE LA VAPEUR D’EAU
en kilogrammes,parccntimôtre carré
0
4,60
0,006
5
6,53
0,009
10
9,16
0,012
45
12,70
0,017
20
17,39
0,024
25
23,55
0,032
30
31,55
0,043
35
41,83
0,057
40
54,91
0,075
45
71,39
0,097
50
91,98
0,125
55
117,48
0,160
60
148,79
0,202
65
186,95
0,254
70
233,09
0,317
1 75
288,52
0,392
80
354,64
0,482
85
433,04
0,589
90
525,45
0,714
95
633,78
0,861
<100
760,00
1,033
104
872,75
1,186
108
999,32
1,358
112
1141,03
1,551
TEMPÉRATURES
FORCES ÉLASTIQUES DE LA VAPEUR D’EAU
en degréscentigrades.
en millimètres
en kilogrammes,
de mercure.
par centimètre carre.
116
1299,53
1,766
120
1476,00
2,006
123
1621,19
2,204
126
1778,04
2,417
129
1947,35
2,647
132
2129,80
2,895
135
2326,50
3,162
137
2464,80
3,351
139
2610,90
3,549
141
2763,60
3,756 ■
143
2923,50
3,974
145
3090,90
4,201
146
3177,50
4,319
147
3266,10
4,439
148
3356,80
4,563
149
3449,40
4.688
150
3543,70
4,882
En prenant les résultats d’expériences ci-dessus,M. Combes a calculé une formule qui donne avec uneexactitude plus que suffisante la tension de la vapeur,entre les températures de 30 et 460°, et les tensionscorrespondantes, qui sont de 4/20 et 6 atmosphères,limites de celles qui se rencontrent dans la pratique.Cette formule est :
4000 p = (4,300172 + 0,0187457 f) «-«nr,dans laquelle t est la température en degrés centigra-des, et p la force élastique de la vapeur exprimée enkilogrammes sur un centimètre carré de surface.
État sphérofdal des liquides. Dans certaines circon-stances les liquides, au lieu de se vaporiser rapidementpar l’action d’une chaleur élevée, passent par un étatintermédiaire, observé d’abord par Leidenfrost, et queM. Boutigny, qui vient de l’étudier récemment avecsoin, a proposé de désiguer sous le nom d'état sphéroï-dal, parce que si l’on jette Une goutte de liquide sur lasurface d’un corps incandescent, elle prend une formesphéroïdale et roule sur cette surface sans la mouiller ;si l’on ajoute une plus grande quantité de liquide, lasphère s’aplatit et se transforme en ellipsoïde ; sur unplan, tous ces ellipsoïdes ont un axe vertical dont lalongueur ne dépend que de la densité de la matière sou-mise à l’expérience et varie en raison inverse de cettedensité. Il résulterait des recherches de M. Boutignysur ce phénomène remarquable :
4 ° Que la limite inférieure extrême de température àlaquelle il se reproduit est de + 4 74 ° pour l’eau ;
2° Que la température des corps à l’état sphéroïdalest proportionnelle à celle de leur ébullition et de 96° 4 /2pour l’eau ;
3° Que la température de leur vapeur est égale à celledes vases qui la contiennent;
4° Que les corps à l’état sphéroïdal s’évaporent trèslentement, et que cette évaporation est d’autant plusrapide que la température du vase est plus élevée;
5° Qu’il n’y a pas contact entre les corps à l’étatsphéroïdal et les surfaces qui les font passer à cet état ;qu’ainsi, par exemple, on peut concentrer de l’acidenitrique dans des capsules de cuivre ou d’argent sansque ces métaux soient attaqués;
6° Que tous les corps volatils sont susceptibles depasser à l’état sphéroïdal;
7° Que ce phénomène joue un rôle important danscertaines explosions de chaudières à vapeur.
Nous croyons intéressant de faire connaître ici lesprincipales expériences faites par M. Boutigny sur ce
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