SPUPRE 0 , (Hi Ml RE A4 js (ur {t #0 D È MÉMOIRES DE L'ACADÉMIE DES SCIENCES DE L'INSTITUT DE FRANCE TOME XXVI PARIS GAUTHIER-VILLARS IMPRIMEUR-LIBRAIRE DES COMPTES RENDUS DES SÉANCES DE L'ACADÉMIE DES SCIENCES SUCCESSEUR DE MALLET-BACHELIER QUAI DES AUGUSTINS, 99 MÉMOIRES DE L’'ACADÉMIE DES SCIENCES DE L'INSTITUT IMPÉRIAL DE FRANCE. TOME XX VI. 7 _ #Bo42.16 4. PRE enr Paris — Typographie de Firmin Didot frères, imprimenrs de l'hstitut impérial, rue Jacob, 56. MÉMOIRES DE L’ACADÉMIE DES SCIENCES DE L'INSTITUT IMPÉRIAL DE FRANCE. TOME XX VI. LIBRAIRIE DE FIRMIN DIDOT FRÈRES, FILS ET Cr, IMPRIMEURS DE L'INSTITUT IMPÉRIAL, RUE JACOB, 56. 1862. 24 fl HO \ EN A BD À dat pi) Î UC . / 1 LA AA EUPITe AE à | | LACS # F ; " l'A pif: L x dit “1 L à « ii re Fe "al _. on tidt Lu Le LP > DA UE DO PPTLEE TUE > L Ù FT ELA x | see TABLE DES ARTICLES CONTENUS DANS LE VINGT-SIXIÈME VOLUME DE LA NOUVELLE COLLECTION DES MÉMOIRES DE L ACADÉMIE DES SCIENCES. ÉLoce misrorique du baron Léopold de Buch, par M. FLou- HENSASECRE UT ENDENPEEUE le D j à lxi Lisre des ouvrages du baron Léopold de Buch. . . . . Ixuj à lxvii] ReLatron des expériences entreprises par ordre de Monsieur ‘le ministre des travaux publics, et sur la proposition de la commission centrale des machines à vapeur, pour déterminer les principales lois et les données numériques qui entrent dans le calcul des machines à vapeur, par MEN PREGRADET ON RENE ET ANNEE PRAI, 1 à 91 Hisrpidesmatieres MER TIENNE 97 Ra lo28 FIN DE LA TABLE DU VINGT-SIXIÈME VOLUME, | Ke cp AMERULRT So Lo s'a L e { AT KL aie e. POI des are A rte) Ar k JE 7 Lt m pi ; y Rene 476 ! f 5p ui Lérlini Mesvesil * , dj À CR Î des vi rar yolhiarqe Su Adituis A É Pi 7, oi MAD "AG CD algue sh di à ok ET «il ui Wu osrrie ATEN + ri ET alt D Mabeliat ni etes tre Pari vof fast, atiraut TN st » pa \ CT dot | Le FU . MT , th radis mr RIRE ARR ARR ARR RAR ARR RS RAA RS LR LR LR RL RSA LA RU LA R LR ÉLOGE HISTORIQUE DU B* LÉOPOLD DE BUCH, L’UN DES HUIT ASSOCIÉS ÉTRANGERS DE L'ACADÉMIE, Par M. FLOURENS, SECRÉTAIRE PERPÉTUEL. Lu à la séance publique annuelle du 28 janvier 1856. « À compter des premières années du siècle de Louis XIV, «il s’est fait, dit Voltaire, dans nos arts, dans nos esprits, « dans nos mœurs, une révolution générale, qui doit servir «_.de marque éternelle à la véritable gloire de notre patrie. » — « Cette révolution, ajoute-t-il, ne s’arrêta point en France; « elle s’étendit en Angleterre , porta le goût en Allemagne, « et ranima l'Italie qui languissait.. » - C'est, en effet, vers le temps heureux dont parle Voltaire, que l’on a vu se former, entre toutes les nations d'Europe, une émulation de travail et de gloire, et comme une alliance des esprits, qui, se sentant plus forts par l'appui même qu'ils se sont prêté, en sont venus jusqu’à se poser ces TrxXVE. 3 IL i ÉLOGE HISTORIQUE grandes et fondamentales questions, dont la solution semblait devoir nous rester éternellement cachée. En Allemagne, un des hommes qui ont le plus contribué à faire pénétrer dans la science le courage des grands efforts, a été Leibnitz. Tandis que ce rare génie méditait le projet de donner à son pays une vaste association littéraire et scientifique , une colonie de savants français, condamnés à l’exil par la ré- vocation de l’édit de Nantes, vint s’abriter auprès de lui. Ce fut un secours précieux dont il profita. L'Académie de Berlin fut instituée. Mais l'ère de prospérité dura peu. Survint le règne de Guillaume I*, tacticien rigoureux, qui ne songeait qu'à la guerre, ne mesurait le mérite de ses su- jets qu’à la hauteur de leur taille, et définissait les savants : de frivoles inutilités. La docte Assemblée se vit, dès ce mo- ment, fort délaissée, et ne se releva que sous l'influence du grand Frédéric. Celui-ci ne déguisait rien de ses goûts pour la France. Il en aimait tout: la littérature, la philosophie, la langue, et surtout les beaux esprits, qu'il eût voulu lui enlever tous pour les fixer à Berlin. À défaut de Voltaire ou de d’Alembert, 1l nous enleva Maupertuis, et le fit président de son Académie. Frédéric imprimait à tous les ressorts intelligents de sa nation l’ardeur qui le dominait. Éclairées par son exemple, les familles les plus anciennes et les plus nobles comprirent que c'était s’honorer que de vouer leurs fils à ces labeurs énergiques et supérieurs de l'esprit, source inépuisable, pour la patrie, d'un fructueux éclat. DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. ii A Stolpe, dans l’Uckermark, et dans le calme d’une belle habitation, domaine patrimonial possédé depuis des siècles, une de ces familles , qui déjà comptait des hommes illustres dans les lettres et dans la diplomatie, voyait s'élever, au milieu d'un groupe gracieux de frères et de sœurs, un jeune rêveur intelligent, actif, mais brusque, méditatif, qui abandonnait les jeux et les joies de son âge pour vouer à la belle nature, au milieu de laquelle il grandissait, toute son admiration enfantine. Après une première instruction sérieusement suivie, le jeune Léopold de Buch, né le 26 avril 1774, quitta les bords de l'Oder pour aller, à peine âgé de seize ans, com- mencer de nouvelles et plus sévères études. Une légende populaire, consacrée par l’orgueil national, raconte que sa mère le vit s'éloigner sans trop d’amertume, car, disait-elle, elle concevait de grandes espérances. C’est à l'étude des mines, premier degré qui conduit à la géologie, que notre jeune homme voulait consacrer ce qu'il se sentait d'aptitude et d'énergie. Peu de sciences sont à la fois plus récentes que la géolo- gie, et plus anciennes. Dans tous les temps, les hommes se sont demandé com- ment le globe qu'ils habitent s'était formé, et la question a toujours paru fort embarrassante. Aussi quelques philosophes anciens, pour se tirer d'affaire, avaient-ils pris le parti, du moins très-commode, de supposer le monde éternel. Heureusement qu'un écrivain, beaucoup plus ancien que ces philosophes, et beaucoup plus savant, quoiqu'il ne son- A; iv ÉLOGE HISTORIQUE geât pas à l'être, nous avait transmis une indication, singuliè- rement fidèle, de la manière dont les choses ont commencé, et de tout le chemin qu’elles ont eu à faire pour arriver au point où nous les voyons. Le livre de Moïse devint, à la fin du XVII siècle, le thème sur lequel travaillèrent tous les esprits. Stenon, Burnet, Woodward, Whiston, s’appliquèrent à étudier le déluge, raconté par la Genèse, et crurent pouvoir expliquer, par les seuls effets de ce déluge, tous les change- ments du globe. Leibnitz, le premier, comprit qu'avant l’action des eaux avait dû s'exercer une action plus puissante encore, celle du feu. Car tout a été fondu , tout a été liquide : « Eh! quel au- « tre agent, s’écrie-t-il, quel autre agent que le feu aurait-il « pu fondre ces grands ossements du globe, ces roches nues «et ces blocs immortels : magna telluris ossa, nudæque illæ « rupes atque immortales silices ! » - À Leibnitz succéda Buffon. Dans sa Théorie de la terre, Buffon ne voyait encore que l’action des eaux, dans son système sur la Formation des planètes, il ne voit plus que l’action du feu ; dans ses Époques de la nature , son ouvrage le plus médité et le plus parfait, il subordonne habilement l’action des eaux à celle du feu, mar- que à chacun de ces deux agents son rôle, à chaque événement sa place, à chaque fait son âge ; mais ce livre admirable venait trop tard. Dès l'apparition des deux premiers écrits de Buf- fon, ses contemporains s'étaient partagés : les uns avaient pris parti pour sa théorie, les autres pour son système ; les uns voulurent tout former par l’eau, les autres tout par le feu ; les uns s’appelèrent Veptuniens et les autres J’ulcaniens. DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. 14 Les ulcaniens eurent pour chefs, en Angleterre, Hutton et Playfair, et, en France, Desmarets et Dolomieu L’école de Freyberg, où se pressait l'Allemagne autour de Werner, devint le centre du neptunisme. C'est là que le jeune de Buch arriva, en 1791. Confié à l'affection de Werner, il en fut le disciple favori et le commensal. Dans de longs et paternels entretiens, le _ maître, homme plein de séduction dans sa bonhomie et joi- gnant au génie de la méthode le charme de l’éloquence, était heureux de livrer à un esprit pénétrant et vif les trésors de savoir que de longues années de méditation et d’observa- tion avaient accumulés, et qu'une paresse d'écrire, qui ne pouvait être expliquée que par le succès facile de sa parole, lui faisait un besoin d’épancher. Presque en même temps que Léopold de Buch étaient arrivés à l’école de Freyberg quelques jeunes gens, dont il se forma un cercle d'amis. Ces liens, si faciles à serrer dans la jeunesse, et que les luttes de la vie dénouent si souvent, furent, pour lui, durables autant qu'elle. La similitude des travaux ne troubla jamais son attachement sympathique pour Charles Friesleben ; et dès ce jour, et pendant toute son existence, il a vanté sans restriction, aimé sans nuage, celui qui, pour une âme moins belle, eût pu ne paraître qu'un rival dangereux , Alexandre de Humboldt. A dix-huit ans, notre jeune élève fait un premier essai de ses forces ; il publie une description minéralogique ; et, dès l’é- pigraphe, on sent le vol hardi vers lequel il aspire : « Le nou- « veau, dit-il, étend, et le grand élève le cercle de nos vues. ». v] ÉLOGE HISTORIQUE Sollicitant, deux ans après, un emploi dans le service des mines, il adresse au ministre Heinitz un second travail ; ét là encore se laisse apercevoir la pénétration précoce de son es- prit : « Ce que j'ai voulu prouver, dit-il, c'est qu'il est possi- « ble de trouver des lois constantes suivant lesquelles s'opère « la formation des cristaux. » Un brevet d'élève royal référendaire, avec la mission de diriger l’exploitation des mines de la Silésie, lui fut bientôt envoyé. Cet emploi retint Léopold de Buch pendant trois années. Mais, indépendant d’esprit.et de fortune, riche d'a- venir, ne connaissant de l'explication des grands phénomènes que ce que l'école de Freyberg en voulait bien admettre, et trop perspicace pour s'en contenter, il se dégage des entraves du monde artificiel, reprend sa liberté, et jette au loin son enveloppe d'ingénieur. Cette heureuse indiscipline, premier éveil du génie, fut taci- tement tolérée, et bien s’en trouvèrent les deux parties. Ona dit, des disciples de Werner, « qu'ils se dispersèrent en «tous payspour aller en son nom interroger la nature d'un pôle « à l’autre. » Léopold de Buch fut, par excellence, un de ces in- terrogateurs infatigables de la nature. Il partit en 1797, se dirigeant vers les Alpes ; il erra quelque temps dans les dis- tricts montagneux de la Styrie, passa un hiver à Salzbourg, et puis tournases pas vers l'Italie. Il voulait visiter les lieux où de violentes commotions avaient fendu l'écorce de la terre, et, se- lon sa belle expression, l'avaient ouverte aux yeux des obser- vateurs. Mais là devait s'ébranler, bien vite, sa confiance dans l’infailhibilité de son école. De Pergine, le jeune Neptunien écrivait déjà : « Ici les di- DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. vi} « verses espèces de roches semblent avoir été bouleversées « par le chaos. Je trouve les couches de porphyre sur le cal- caire secondaire, et les schistes micacés sur le porphyre... « Tout cela ne menace-t-il pas de renverser les beaux sys- tèmes qui déterminent l’époque des formations ? » Dans une suite de lettres adressées à son ami de Moll, on voit que l'Italie semblait à sa jeune et enthousiaste imagination une terre promise; et, quoiqu'il rapporte tout à la science, rien n'échappe à son intérêt, toutes les observations lui plai- sent. Si les monts Albanes le contraignent à modifier les idées qu’il avait apportées sur l’insignifiance des effets vol- caniques, à côté de ses alarmes toujours renaissantes sur le système de son maître, il se complaît dans la description des beautés qui se déroulent à ses yeux : « La nature, nous « dit-il, semble ici avoir été inépuisable à créer à chaque « pas de nouvelles jouissances. Qui n’a pas vu le coucher du « soleil dans la mer et ses derniers rayons dorant les cou- « poles de la ville immortelle, qui n’a pas suivi, sur le lac « Némi, les jeux alternants de la lumière, ne connaît pas tout « le charme de ces contrées. » Ce ton révèle l’homme pour qui les voyages vont devenir, pendant toute une longue car- rière, un enchaînement d’études et de séductions, et qui, de l'étude, ne conçoit que celle qui s'élève et s'agrandit en s’u- nissant aux émotions de l’âme. Il arrive à Rome. Il y observe les traces douteuses des vol- cans éteints ; et ses inquiétudes s’accroissent : « Je me perds, « dit-il, dans les contradictions qui semblent avoir été ici « accumulées. On ne sait ce qu’on doit croire, ni même s’il À A « est permis de s’en rapporter à ses yeux. » Le Vésuve semblait lui promettre une sorte de révélation. vi] ÉLOGE HISTORIQUE Plusieurs fois il avait été près de l’atteindre. Le 19 février 1799, ille vit enfin! « J’arrivais, nous dit-il, par les belles plaines de « la Campanie : un brouillard, qui couvrait l'horizon, s’éva- « nouit subitement, et devant moi je vis s'élever sublime la « double pointe du Vésuve éternellement enflammé. Un cri « involontaire : « Le voilà ! » fut l’effet d’une attente si vive, «et si souvent trompée; le nuage, en s’élevant, semblait « vouloir unir au ciel l’immense montagne... » En approchant de Naples, le jeune Allemand, au contact d’une population mobile et passionnée, éprouve une naïve surprise; il trouve de singuliers contrastes dans ses souvenirs du flegme germanique, opposés à la pétulance inquiète des habitants de ces climats : « Là, dit-il, où le langage semble à « peine soutenir l'expression du corps, où le geste paraît le « vrai langage, comment ne serait-on pas ramené au souvenir « de ce feu mystérieux que nous ne connaissons que par ses « effets, et qui nous frappe d’une manière si inattendue ? » Il retourne à sa sublime montagne. I] voudrait en pénétrer tous les mystères. Vaine espérance! tout lui chappe. Iln'en rapporte que la prévision des labeurs infinis qui l’attendent : e J'ai vule cratère, j'y suis descendu, écrivait-ille lendemain... « mais je n’y ai recueilli qu’une sainte horreur, qui ne m'ex- « plique pas davantagel’enchaînement des causes et des effets. » Il se dirige vers les courants de lave, retrouve la trace de celui qui fit trembler Naples en 1767, suit le flot impétueux qui, quelques années plus tard, après avoir emporté la ville de Torre del Greco, s’étendit au loin dans la mer; et, animé par des récits encore empreints de terreur, il peint les effroyables effets du déchaînement des forces sou- terraines avec une poétique énergie qui rappelle la fameuse DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. 1x lettre de Pline le Jeune, dans un style moins oratoire pour- tant, et qui laisse plus de place à la précision des faits. Ce premier voyage fit comprendre à notre jeune savant que l’étude des couches, tranquillement déposées par les eaux, n'était pas, comme on le croyait à Freyberg, toute la géologie, que la nature ne se révèle que dans ses crises, et que là seulement on pouvait espérer de la surprendre et de lui dérober son secret. Il ne quitta l'Italie, soumise aux ravages des feux actifs, que pour passer en France, où l’Auvergne lui offrait le théâtre le plus propre à l'étude des volcans éteints. Cette étude était toute nouvelle. Buffon n'avait vu, dans les volcans, qu’un amas de sou- fres et de pyrites, placé tout près du sommet des mon- tagnes, L'ingénieux et patient de Saussure avait trop longtemps étudié les glaces du Mont-Blanc, et en avait trop souffert, pour accorder beaucoup de puissance aux montagnes de feu. Werner, ne voulant troubler ni l’ordre régulier de la sage nature, qu’il s'était faite, ni le calme attrayant de son ensei- gnement, ne les avait acceptés que comme des accidents locaux et déterminés. Les choses en étaient-là , et peut-être y seraient-elles res- tées longtemps, lorsque deux voyageurs, arrêtés sur une route près de Moulins, furent frappés de la difficulté extrême qu'éprouvait un maçon à tailler des pierres dont il faisait un bassin de fontaine : la dureté de ces pierres, leur couleur vive, leur tissu poreux, rappelèrent à l’un d’eux les laves du Vésuve.— D'où tirez-vous ces pierres? demanda-t-il à l'ouvrier. — De Volvic, près Riom. — « Vobic! Vulcani L'OXAVI. B x ÉLOGE HISTORIQUE vicus, il doit y avoir eu là un volcan, dit à son ami M. de Ma- lesherbes notre célèbre naturaliste Guettard : prenons le chemin de l'Auvergne. » Ainsi firent-ils. On était en 1751. Guettard découvrit toute une chaîne de volcans éteints, et révéla à ses concitoyens qu’ils foulaient un sol autrefois embrasé : les laves, les cendres, les scories, les montagnes avec leurs cratères, en faisaient foi. Un éton- nement, mêlé d’un peu de respect et de beaucoup de crainte, accueillit une découverte si peu attendue. Douze ans plus tard, un géologue pratique, le rustique et pénétrant Desmarets, dans une de ces courses où il par- courait pédestrement toute notre France, vint visiter le Puy- de-Dôme; il y aperçut des piliers de pierre noire dont la figure et la position lui rappelèrent tout ce qu'il avait lu sur les basaltes et les chaussées de géants. Ces colonnes, par leur régularité, portaient l’empreinte d’un produit fondu ; il les suivit, les étudia, et ne put douter qu’elles n’eussent été coulées par le feu. L'origine ignée des basaltes, l’action du feu était donc prouvée; mais où cet agent formidable résidait-il ? A de grandes profondeurs au-dessous de l'écorce conso- lidée du globe, osa dire, pour la première fois, un autre géologue français, Dolomieu, en qui le génie, mis à l’é- preuve des plus rudes malheurs, prenait parfois des expres- sions inspirées. Ces cratères éteints, ces basaltes fondus, ces feux à de grandes profondeurs, tout cela dérangeait singulièrement le système du bon Werner, qui ne voulait rien admettre au- dessous du granit, et ne voyait au-dessus que des couches de DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. X] formation aqueuse. Aussi, lorsque, le premier d’entre les Neptuniens allemands, Léopold de Buch eut la témérité de venir, dans le foyer même du vulcanisme, s'assurer si notre Auvergne, telle qu’on la dépeignait, appartenait bien au monde réel, il faisait acte d'indépendance. L’étonne- ment de Pergine devait être bien dépassé. Ici, ce ne fut plus seulement la nature qui lui donna ses enseignements : des hom- mes de génie l'avaient précédé; ils lui avaient ouvert la route ; et que ne pouvait espérer ce jeune et vigoureux esprit, s'il parvenait à ressaisir les grandes pensées que ces mêmes lieux, ces mêmes phénomènes leur avaient inspirées ! Son exploration de l'Auvergne fut opiniätre et profonde. Il y appliqua toutes les forces de son esprit, et, le contraignant, il en fit sortir les germes admirables de toutes les grandes idées que sa vie entière a été consacrée à développer. La relation de ce voyage est remplie des traces de ses hé- sitations et de ses efforts. A la vue des basaltes, il s’écrie : « Comment croire à leur origine ignée, quand on se rappelle « les roches qui les accompagnent en Allemagne..., et cepen- « dant ici peut-on en douter? » — Devant les couches bou- leversées et déplacées : « Je vois, dit-il, s’écrouler l’édi- « fice qui, par la grande ordonnance de la série des roches, « nous donnait la structure du monde en même temps que son histoire. » — Enfin, à l'aspect de cette longue chaîne de Puys, qui se prolongent à la suite du Mont-Dore, il va jus- qu'à pressentir la possibilité du soulèvement de la masse en- tière de ces volcans : « Eh! qui nous empêche, s’écrie-t-il, « de concevoir toute la masse du Mont-Dore comme ayant « été soulevée? » xi] ÉLOGE HISTORIQUE Voltaire nous dit qu'un Français qui, de son temps, pas- sait de Paris à Londres, trouvait les choses bien changées. Il avait laissé le monde plein, il le trouvait vide; il avait laissé une philosophie qui expliquait tout par l'impul- sion, il en trouvait une qui expliquait tout par l’attrac- tion. Notre jeune homme était passé d'Allemagne en France, et la même chose lui arrivait. Werner avait dit que toutes les roches, sans exception, le porphyre, le granit, le basalte même, étaient le produit de l’eau; ici le granit, le porphyre, le basalte portaient l’em- preinte évidente, le témoignage irrécusable de l'action du feu ; Werner avait dit que la superposition des couches gar- dait toujours le même ordre : le granit au-dessous du gneiss, le gneiss, le porphyre, etc., au-dessous du calcaire, etc.: en Italie, en Auvergne, tout cet ordre était renversé; ici le gra- nit, là le porphyre, se trouvaient au-dessus du calcaire ; Werner avait dit que le siége des volcans ne dépassait pas la limite des houilles, source, selon lui, des matériaux qui les entretiennent ; ici le foyer des volcans se montrait au- dessous des roches les plus profondes, du porphyre, du granit, de l’écorce terrestre; Enfin, Werner n'avait vu, dans les volcans, que des phé- nomènes accidentels, locaux, d’une médiocre puissance ; et, dans l'Auvergne, tout démontrait l’étendue, tout faisait sen- tir la puissance de ces forces cachées et profondes qui avaient pu soulever des roches immenses, et jusqu’à des montagnes entières , telles que le Cantal et le Mont-Dore. Le voyage d'Auvergne, en ouvrant à M. de Buch toute DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. xii} une suite de grandes vues, lui fit sentir le besoin de se don- ner des ressources nouvelles. Un Anglais a dit de lui, « qu'il allait partout prendre la « mesure de ceux qui cultivaient sa science favorite. » Ce qu'il venait d'apprendre de la sagacité des savants fran- çais lui inspira le désir de prendre leur mesure. X1 vint à Paris, y noua des relations, y connut Haüy : « J’ai été reçu avec bonté « et amitié, » dit le jeune homme de génie, qui sentait le prix de quelques paroles d'encouragement accordées par un grand maître. Il visitait les musées, étudiait avec ardeur les collections, fouillait les bibliothèques , recherchait la conversation des hommes instruits, puisant partout, et rattachant tout à sa grande tâche de labeur actif, et surtout de méditations inces- santes. Il ne manqua à sa vie qu’une part : ce fut celle de la vanité, à laquelle il ne laissa jamais de prise. Poursuivi par le besoin d'observer, à partir de l'Auvergne, il ne fit à proprement parler qu’un voyage, mais ce voyage dura toute sa vie.—Quel mode de transport préférez-vous? lui demandait étourdiment un homme qui se croyait observateur. — Hé! ne savez-vous donc pas, répond avec humeur M. de Buch, en s'appuyant sur son inséparable parapluie, comment doit voyager un géologue ? En effet, on l’a vu parcourir, à pied, les Apennins d’une de leurs extrémités à l’autre, passer des cratères du Vésuve aux monts de l'Écosse, de l'Etna aux neiges du cercle po- laire, prendre les Alpes à Vienne, les suivre jusqu’à Nice, passer par le Mont-Dore et l'Auvergne, station favorite qui XIV ÉLOGE HISTORIQUE ramenait à Paris, où ses tendances vers les esprits élevés l'a- vaient assez naturalisé pour l'y retenirquelquefois, sans l’y en- chaîner jamais. Il ne prévenait point de son arrivée, et moins encore de son départ. Un savant, qui avait été surpris par sa visite, allait pour l’en remercier, le voyageur avait disparu : en rentrant chez lui, le visiteur apprenait, par une lettre datée de Naples ou de Stockholm, quel était le lieu où il fal- lait aller chercher M. de Buch. Un jour à Paris, un géologue connu se présente pour le voir, et le rencontre sur le seuil de la porte de son hôtel, son parapluie à la main (c'était un mauvais signe). — Vous sortez, permettez que je vous accom- pagne. — Volontiers. — Mais où allez-vous? — A Berlin. Prenant, chaque printemps, sa volée, il partait sans autre suite que ce compagnon fidèle, sans autre guide que sa pen- sée, sans autre bagage que son livre de notes, son baromè- tre, deux ou trois volumes favoris, et surtout cette pioche infatigable qui a fait résonner tant de roches : le tout était contenu dans les vastes poches d’un double vêtement toujours le même, et qui, préservatif contre tant de tem- pératures si diverses, portait quelquefois l'empreinte de ce service multiple. Si, dans ses courses, l'attrait du calme ou de l'observation l’ayant trop captivé, il était surpris par la auit, il se dirigeait vers la ville la plus prochaine, s’y présen- tait au meilleur hôtel : alors son bizarre équipage amenait quelquefois de singuliers conflits. Mais comme un parfum de justice et de bonté était toujours l'impression dominante qu'il laissait après lui, ses apparitions fantastiques finirent par sembler, dans toutes ses villes de passage, un ressou- venir de ces bienfaisants génies des légendes allemandes. On Je vit, pendant longtemps, retourner, chaque année, DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. XV à une époque fixe, vers le manoir paternel : un frère, atteint de cécité, l'y attendait, et M. de Buch ne voulait laisser à personne le soin de le conduire aux eaux de Carls- bad. En 1804, le Vésuve ayant manifesté quelques signes d’agi- tation, il s'y rendit de nouveau, et, cette fois, avec MM. de Humboldt et Gay-Lussac. De l’ensemble des observations, faites par ces hommes supérieurs, est résulté une exposition savante de tous les efféts qui se rattachent à une éruption volcanique : les tremblements de terre furent reconnus insé- parables de ces actions violentes ; la nature des gaz exhalés, la composition des laves furent soumises à l'examen; enfin la force, le développement, la durée de ces terribles phéno- mènes, tout cela fut, pour la première fois, entrevu. M. de Buch, nommé, en 1806, membre de l’Académie des sciences de Berlin, lut, à cette occasion, un discours sur la progression des formes dans la nature. La vue philoso- phique de la succession des êtres avait été posée par Buffon. A de si hautes conceptions, les travaux récents de Cuvier ajoutaient un merveilleux commentaire. L'Allemagne fut frappée d'admiration lorsqu'elle entendit développer ces grands aperçus, empruntés à la France. Dans ce discours, l’auteur peint les gradations successives de la Création : les corps inorganiques servant d'éléments dans un monde qui se prépare pour les êtres animés, les êtres animés venant prendre place, les uns après les autres , depuis le plus simple jusqu’au plus compliqué, jusqu’à l'homme, ce dernier terme du progrès, dont l'apparition lui inspire ces XV] ÉLOGE HISTORIQUE nobles paroles : « À l'existence de cet être le plus élevé et le « plus libre, un grand concours de causes physiques était « nécessaire. Lui seul embrasse le globe d’un pôle à l’autre : « par une force intérieure, il se détache de la matière, s'é- « lève au-dessus d'elle; et, cet essor pris, qui oserait lui tracer « des limites ? » Trente ans environ avant l’époque où M. de Buch s’expri- mait ainsi, le livre célèbre de Pontoppidan avait, en quelque sorte, révélé à l'Europe des contrées qui lui appartiennent, et qui pourtant lui étaient alors aussi inconnues que certains cantons de l'Inde ou de l'Amérique. Le sol de la Péninsule scandinave, jusque là vierge d’études, promettait à M. de Buch des impressions nouvelles. Il part, et, dès les environs de Christiania, il trouve des montagnes de porphyre repo- sant sur le calcaire, et des masses énormes de granit ap- puyées sur des couches à pétrifications. Ce fut le dernier coup porté à sa foi première. A dater de ce moment, M. de Buch ne songea plus à défendre le neptu- nisme. Il consacra deux années à étudier le sol de la Suède et celui de la Norwége. Son énergie s’augmentant avec les difficultés, il s’avance tantôt par terre et tantôt par mer, parvient à explo- rer les innombrables petits golfes qui forment une ceinture aux côtes si accidentées de la Péninsule scandinave, et re- monte jusqu'aux rochers arides et neigeux du Cap-Nord. La solution d'un grand problème le préoccupait. Depuis plus d’un demi-siècle, les habitants des côtes croyaient voir le niveau de la mer s’abaisser graduellement. DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. Xvi] A l'instigation du célèbre astronome Celsius, on avait gravé des marques sur les rochers à Gefle et à Calmar. Linné lui- même était venu tracer un niveau sur un bloc, qu'il décrit avec une précision toute botanique. Telle ville maritime était devenue continentale, tel petit bras de mer se trouvait trans- formé en grande route, les traditions aidant , on ne pouvait plus se permettre, dans le pays, de mettre en doute la dimi- nution des eaux. « Quel singulier phénomène! s’écrie M. de « Buch ; à combien de questions ne donne-t-il pas lieu ! » Et, après une sérieuse étude, il ajoute : « Il est certain que le ni- « veau de la mer ne peut s’abaisser, l'équilibre des eaux sy « oppose. Cependant, le phénomène de la retraite ne peut, « non plus, être révoqué en doute : il ne reste d’autre idée à « embrasser que celle du soulèvement général de la Suède, « depuis Fredericshall jusqu’à Obo, et peut-être jusqu’à Saint- « Pétersbourg. » Lorsque cette grande pensée fut mise au jour, on ne prévit pas toute l'importance qu’elle devait bientôt acqué- rir : le soulèvement démontré d’une partie de nos continents est la découverte qui a le plus contribué à fortifier la théo- rie nouvelle des volcans, celle de l’origine des montagnes, et qui nous a donné l'aperçu le plus général sur l'effort continuel, la réaction incessante de l'intérieur du globe contre son enveloppe. A l'extrémité de la Péninsule, d’autres phénomènes at- tendaient l’observateur. Il vit ces neiges éternelles qui par- tout planent sur l'atmosphère dans laquelle se développent les êtres organisés, et qui sous la zone torride se soutien- nent au niveau de la cime du Mont-Blanc, atteindre, sur T. XXVI. c Xvii] ÉLOGE HISTORIQUE les côtes du Finmarck, des collines à peine cinq ou six fois plus hautes que nos grands ouvrages d'architecture. Notre spirituel Regnard avait autrefois tenté de visiter ces contrées, réputées inaccessibles. On l'avait vu s’avancer, braver leurs rigueurs, jusqu'à ce qu'enfin leurs glaces pa- raissant infranchissables à sa muse, il déclara poétiquement, dans une inscription « destinée, dit-il, à n'être lue que par les ours , » qu’il avait touché au bout du monde: Hic tandem stetimus nobis ubi defuit orbis. Bien plus loin que ce bout du monde, et au delà du cercle polaire, aprèsun hiver long, sombre et glacé, M. de Buch fut témoin de cet été boréal, si curieux et si peu connu, qu’il ap- pelle la saison du jour, de ce jour continuqui dure deux mois. A la date du 4 juillet, il écrit : « La présence conti- « nuelle du soleil et la sérénité constante de l’air don- «nent aux jours de ces contrées un charme particulier. « À l'approche de minuit, lorsque cet astre prolonge sa « marche vers le nord, tout le pays jouit d’un calme parfait; « la clarté est à tous les instants la même ; c’est seulement « par l’abaissement du thermomètre que l’on parvient à « s'assurer que la soirée est avancée. Un peu après, toute la « nature commence à s’animer lentement, des nuages s’élè- «vent de terre, de petites vagues à la surface des eaux « font voir que l'air qui vient du nord se presse avec plus de « force vers le sud. Le soleil monte à l'horizon, ses rayons «agissent, et le murmure des ruisseaux, gonflés par la fonte « des neiges, augmente sensiblement jusqu'à ce que, par l’ef- « fet d’une nuit nouvelle, on ne ressente plus qu’une douce « chaleur. » DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. XIX La Scandinavie ne se caractérise pas moins par ses popu- lations que par ses phénomènes physiques. Son eau gla- cée et ses lichens suffisent à entretenir l’agilité et la vi- gueur du renne, noble et doux compagnon de la vie nomade du Lapon, cet échantillon de notre race, qui, dans sa forme trapue,ses mœurs agrestes, porte l'empreinte de la zone sous laquelle il a osé aventurer notre humanité. A côtéde lui, mais avec des différences bien tranchées, viennent et le Norwégien habitant des côtes, dédaigneux de ce voisin amoindri, et le Finois agriculteur, qui adoucit sa rudesse, polit ses habitu- des, fait pénétrer la civilisation jusqu'aux derniers confins du monde habité, et tente de nous emprunter jusqu’à nos jouissances les plus délicates. « J'ai vu dans une ville près du « Cap-Nord, dit M. de Buch, une bibliothèque publique « où, à côté des poëtes danois, étaient placés les chefs- « d'œuvre de Corneille, de Molière et de Racine.» En rentrant sur le continent, M. de Buch y trouva son au- torité agrandie. Sa patrie, son Académie, l'Europe savante le recurent avec respect; lui-même se sentait maître dans le champ, si vaste et si rarement atteint, des généralisations supérieures. Ramené sur le théâtre de ses premiers travaux, pendant plusieurs années il parcourut les chaînes de mon- tagnes de l’Europe centrale, l'esprit constamment tendu vers les grandes idées qu'il s'était posées, savoir : — que les bou- leversements des couches primitives du globe tiennent à une cause souterraine et profonde, laquelle se rattache à l’action volcanique; — que non-seulement les basaltes, mais encore toutes les roches cristallines, sont sorties du sol à l’état de lave; — et que c’est aux réactions de l'intérieur de la terre C: XX ÉLOGE HISTORIQUE qu'est dû le soulèvement des montagnes et celu de contrées entières, telles que la Suède. Tandis que ces pensées fermentaient dans sa tête, il se trouva à Londres, comme il se trouvait partout. Il y rencon- tre un savant norwégien, le botaniste Smith. C'était pen- dant l'hiver de 1814. « Nos conversations, dit M. de Buch, « s'arrétaient sur la facilité avec laquelle on se transporte « de cette capitale vers presque toutes les régions connues ; « le désir d’en profiter devint bientôt si fort, que nous ré- « solûmes de partir pour les îles Canaries : » — résolution heureuse, et qui a valu à la géologie un ouvrage qui restera la marque de l’un de ses plus grands progrès. Les îles Canaries avaient été déjà visitées par de très-ha- biles observateurs, et, pour n’en nommer qu'un seul, par l'un de nos plus anciens et plus chers confrères, l'illustre continuateur de Dolomieu , M. Cordier; mais jusque-là on ne les avait étudiées que pour elles-mêmes : M. de Buch les étudia pour s’en emparer et les soumettre à ses conceptions. Son livre se divise en deux parties. La première em- brasse tous les détails de description : l'étude des roches, celle des hauteurs des pics, des variations de climat, etc. Dans la seconde, et la principale, M. de Buch, en quel- ques pages, non moins admirables par la précision du lan- gage que par le savoir, nous expose toute sa théorie des volcans, c'est-à-dire tout ce que ses longues et perspicaces observations lui ont appris de plus général et de plus cons- tant sur ces grands phénomènes, jusque-là si mystérieux. Il définit nettement un volcan : « une communication DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. XX] « permanente entre l'atmosphère et l'intérieur du globe. » Il distingue ensuite l'effort qui soulève de l'effort qui rompt : le premier lui donne ce qu’il appelle le cratère de soulèvement, et le second ce qu’il nomme le cratère d'éruption. Il montre que, dans chaque volean, il y a un point cen- tral, autour duquel se font les éruptions, et que ce point central en est. toujours le sommet le plus élevé, le pic. 11 va plus loin ; il découvre , entre tous les volcans des îles Canaries, une action commune; il rattache au pic de Téné- riffe les éruptions de l'ile de Palma et à celles de Palma celles de Lancerotte, car toutes ces éruptions sont solidaires, et l'une ne commence jamais que l’autre n'ait déjà cessé. Dans ses mains habiles, le fil de l’analogie, une fois saisi, ne se rompt plus. Des volcans des Canaries, il passe aux vol- cans du globe entier, et les range tous en deux classes: les volcans centraux et les chaînes volcaniques. Les premiers forment le centre d’un grand nombre d’é- ruptions qui se font autour d’eux. Les seconds sont tous disposés en ligne, les uns à la suite des autres, dans une même direction, comme une grande fente ou rupture du globe, et probablement, ajoute M. de Buch, ne sont pas autre chose. Enfin de ces pointes de rochers, soulevés par le feu, sa vue se portant sur les innombrables îles disséminées dans le grand Océan, il les ramène à celles qu’il vient d'étudier, et les réunit toutes sous le nom générique d’iles de soulèvement, détruisant ainsi l’opinion qui a longtemps regardé les pre- mières comme les débris épars d'un continent perdu. À peine de retour des Canaries, vers 1819, un doute trans- XX] ÉLOGE HISTORIQUE porte M. de Buch aux îles Hébrides : c'était à leurs basaltes que s'adressait cette visite; la chaussée des géants fut le chemin par lequel il reprit la route de l'Allemagne. À peine en at-il touché le sol, qu’un autre doute le contraint à ga- gner Paris. On était au cœur de l'hiver; une blessure au bras, résultat d’un voyage précipité, semblait devoir le rete- nir; rien ne l’arrête; il prend un jeune parent, court en poste cette fois, car son impatience est extrême.—« Si, disait-il, de Humboldt avait déjà quitté Paris, la grande ville me semble- rait déserte.» Ilarrive assez tôt, les deux amis se rencontrent ; mais comment trouvér le temps des longues causeries ? tous les salons réclament M. de Humboldt. Les entretiens sont cependant réguliers : seulement ils commencent à minuit, et ne finissent que le matin. La continuité de cette intempérance scientifique, aggravée par un refroidissement, rend M. de Buch tout à fait malade. Le jeune parent, M. d'Arnim, ose hasarder quelques mots de blâme : « Il est vrai que c’est ma faute, répond humblement « le coupable; le feu de la cheminée près de laquelle nous causions s'était éteint, j'avais bien froid; mais, en faisant «un mouvement pour le rallumer, peut-être aurais-je fait « partir de Humboldt. J'ai préféré souffrir à être privé de sa « conversation, et j'en suis bien content, car j'y ai beau- CG) « Coup gagné. » Jusqu'ici M. de Buch n'avait présenté sa grande idée du soulèvement des montagnes qu'avec la réserve d’un esprit délicat, qui se sait hardi. En 1822, après une étude nouvelle du 7yrol méridional, il se montre plus résolu : et. dans un écrit publié sous le titre DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. XXII] de Lettre, il nous livre sa pensée la plus intime, et, si l’on peut ainsi dire, son dernier mot sur ces grandes et auda- cieuses questions. C'est là qu'il déclare, avec une autorité que nul homme encore ne s'était acquise en ces matières, que toutes les masses redressées de ce globe doivent leur position actuelle à un véritable soulèvement. Ce soulèvement, nettement conçu, lui explique le fait, resté jusque-là sans explication, des coquilles marines trouvées sur le sommet des plus hautes montagnes. Ce ne sont pas les mers qui se sont élevées jusqu'au som- met des montagnes, ce sont les montagnes qui ont été sou- levées du fond des mers : jamais difficulté plus grave , ni plus longtemps rebelle aux efforts des meilleurs esprits, n’a été résolue d’une manière plus simple. Le fait renversé, c’est-à- dire vu tel qu'il est, a donné lui-même son explication, et cette explication a changé la face de la science. Avec M. de Buch, un apercu de génie succède à un autre. Une première vue lui découvre le soulèvement des monta- gnes et celui des continents; Une seconde, le mécanisme de la formation des vol- cans ; Une troisième, le rapport qui lie le déplacement des mers au soulèvement des montagnes. Une deses vues fécondes, celle de la discordance des ro- ches, révèle à un grand géologue de nos jours, à celui qui par ses travaux propres a rallié les travaux de M. Cuvier à ceux de M. de Buch, à notre illustre confrère M. Élie de XXIV ÉLOGE HISTORIQUE Beaumont, le premier germe de sa théorie savante de l'âge relatif des montagnes. Enfin, une conception, très-ingénieuse et très-neuve, est encore due à M. de Buch. Son explication de la formation de la dolomie, ou, plus généralement, de l'altération produite sur les roches, dépo- sées et sédimentaires, par les roches soulevées et incandes- centes qui les traversent, bien que soumise encore à quel- ques difficultés, n’en restera pas moins comme une indication d'un ordre supérieur, et qui marque à la géologie actuelle l’un de ses plus importants objets, l'étude des secondes ac- tions du feu sur l'écorce du globe. Après tant et de si magnifiques travaux, les bords riants de la Sprée virent enfin le noble et infatigable grand homme se laisser ramener chaque année, par les tempêtes de l'automne, vers la retraite gracieuse qu'il s'était choisie. Une simplicité pleine de charme, car elle était toute volontaire, présidait, dans cet asile, à sa vie intime. Dominé par le besoin du travail paisible, et partant par la nécessité du silence, il avait philosophiquement réduit à l'unité son personnel domesti- que; et lorsque le long âge vint ralentir l’agilité tout affec- tueuse de ce gardien vigilant , à l'exemple de Leibnitz, M. de Buch se fit apporter le vivre de l'extérieur. Souvent il ou- vrait sa porte lui-même. Si l'étranger qui se présentait lui paraissait pouvoir être importun, à la question : — M. de Buch est-il chez lui? il répondait tranquillement : — Non; et refermant aussitôt, il retournait à son travail. Plusieurs fois les jeunes princes de la famille royale tentèrent l'aven- ture et furent introduits; car, aiméet honoré de son souverain, DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. XXV qui en avait fait un de ses chambellans, chambellan fort peu assidu à remplir sa charge, M. de Buch lui était attaché par un dévouement héréditaire. Si le trouble dans ses mé- ditations avait été occasionné par la venue d’un savant, dès le seuil de la porte, le travailleur passionné, sans permettre le bonjour, lui adressait une interpellation comme celle-ci : « L’ammonite semipartie se montre-t-elle aussi en Thuringe ? Allons nous délasser à voir d’autres procès, a dit le poëte. M. de Buch se délassait alors en portant son insatiable curiosité sur cette partie de l'écorce terrestre, due à l’action des eaux, et dont la paléontologie venait de s'emparer pour y rechercher les restes des races éteintes. Depuis que la vie a paru sur le globe, elle a été soumise à bien des vicissitudes, elle a revêtu bien des formes, bien des populations diverses se sont succédé; et comme chaque population a confié ses dépouilles aux couches terrestres contemporaines, on peut se servir de ces dépouilles pour déterminer l’âge relatif de ces couches , et de l’histoire de la vie pour éclairer et compléter l’histoire du globe. M. de Buch compare, après Buffon, et très-justement, les coquilles fossiles à des médailles; il ajoute, par une expres- sion tout à fait à lui, que ces médailles ont aussi leur langue ; et, dans une suite de mémoires sur les ammonites, les téré- bratules, les productus, etc., il nous révèle sur ces médailles, sur cette langue, en un mot, sur l’art difficile et nouveau de distinguer, avec sûreté, les espèces qui distinguent les cou- ches, tout ce qu'il a appris du travail le plus opiniâtre et le plus profond. T. XXVI. D XXV] ÉLOGE HISTORIQUE S'appliquant, sans relâche, à restituer les antiques annales du monde, à l’étude des coquilles il joint l'étude des plantes fossiles ; il donné à la vieille botanique le même secours qu’à la vieille zoologie, celui des caractères précis; et le terme expressif de coquilles et de feuilles conductrices, par lequel il désigne certaines coquilles et certaines feuilles, peut être ap- pliqué à lui-même : il a été, dans ces matières délicates, le conducteur des autres géologues. Mais conduire les esprits ne suffisait pas à l'homme ex- cellent autant que supérieur. Il fallait encore qu'il inter- vint, lorsqu'il découvrait des jeunes gens dont l'avenir ne semblait entravé que par les rigueurs de la fortune. Habile à faire naître ces occasions de prendre sa revanche de la modestie de ses propres besoins, il agissait alors avec la mu- nificence d'un souverain. Ces faits se multiplièrent beaucoup, et furent rarement divulgués. Vers un vaisseau prêt à mettre à la voile, se dirigeait, un jour, muni d’un fort léger bagage, un jeune savant qui, pour explorer l'Amérique, s'était dépouillé de l'héritage paternel. Sur son chemin l’attendait un inconnu : « Un ami qu'inspire le désir du progrès des sciences vous prie d'employer ceci pour elles ; » il remet une bourse au voyageur, et disparaît. M. de Buch se trouvant à Bonn, un aspirant professeur de cette université se présente chez lui et le prie de lui ac- corder des lettres de recommandation, car il va s'associer à une expédition scientifique. — Revenez demain, lui dit l'il- lustre savant. Ce temps est employé en informations. — A l'heure dite, le jeune homme se présente, les lettres sont prêtes, on cause, le vieillard s'anime, se montre affec- DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. XXVi] tueux, donne des avis, et enfin dit au visiteur, prêt à prendre congé : «J'ai un service à vous demander. — Trop heureux! répond celui-ci avec un naïf élan. — Ha! oui, s'écrie brus- quement M. de Bucb, ils disent tous de même, et ensuite ils se plaignent de ce que je les ai chargés de commissions qui les gênent.» — Le pauvre jeune homme se confond en pro- testations, il ne conçoit pas qu’on puisse le soupçonner de mauvais vouloir et d’ingratitude. — « Eh bien! réplique sè- chement l’adroit interlocuteur, donnez-moi votre parole d'honneur que vous ne me répondrez même pas après avoir reçu ma commission. » — Le candide aspirant se presse d’o- béir. — « Maintenant que j'ai votre parole, reprend M. de Buch en changeant de ton, voici 2,000 thalers que vous de- vrez consacrer à votre voyage. » L'engagement ne s'était pas étendu jusqu à ne jamais rien dire. Aussi, ce secret devint-il trop lourd pour celui qui ne le partageait qu'avec son bienfaiteur. Déchiré entre la fièvre de l’art et les angoisses de la mi- sère, un jeune peintre languissait à Rome. — Rien, abso- lument rien que son talent et son malheur, ne le dési- gnait. — Une ambassade est chargée de lui faire parvenir une somme considérable. Il doit par délicatesse ne point tenter de pénétrer ce mystère, car c’est, lui dit-on, une très- ancienne restitution de famille. Ramener à l'espérance les âmes froissées était, pour M. de Buch, une des douceurs de la vie; se poser en concilia- teur entre des savants divisés par leurs opinions souriait à son esprit et convenait à son caractère; mais il fallait, avant tout, que la science, sa sublime maîtresse, ne fût traitée D. XX VII] ÉLOGE HISTORIQUE qu'avec le plus grand respect. Juste et généreux dans ses appréciations des hommes, on le vit constamment relever avec énergie le mérite des travaux de ses contemporains. Ami sûr et constant, mais brusque, fantasque et parfois gron- deur, lorsqu'un nuage naissait d'une de ses boutades , il le dissipait en faisant avec bonne grâce et esprit les frais du rapprochement. Dans l'intimité, 1l prenait un véritable plai- sir à raconter toutes les méprises grotesques qui, dans ses voyages, avaient été le résultat de l'apparence bizarre qu'il se donnait. | Il aimait la société, mais non pas le grand monde. Les convenances, ses relations de famille, la charge dont il était revêtu, l’amenèrent quelquefois à la cour : en l'y voyant, on eût pu croire qu'il y était conduit par ses goûts. Ceux-ci J'entraînaient vers les cercles où l'esprit fait le fonds com- mun. C’est là qu'il s'épanchait : la grâce des mots heureux découlait, chez lui, de sa vive et fine intelligence, et d'un savoir complet en tout genre. Lorsqu'il était dans ses bonnes veines, une mémoire prodigieuse lui apportant son secours, rien n'était plus charmant que ses récits. Poli avec les femmes, il aimait beaucoup la société de celles qui dans cette lutte courtoise, dont nos salons sont le champ clos, et que nous nommons la conversation, apportent par leurs saillies heu- reuses le contingent souvent le meilleur, mais toujours au moins le plus gracieux. Cette admiration ne put cependant entamer la liberté que réclamait la science. M. de Buch ne fut jamais marié. En revanche, les affections de famille exercèrent sur lui le plus puissant et le plus doux empire. Il aimait les jeunes DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. XXIX gens, faisait beaucoup pour eux, mais devenait d’un rigo- risme déconcertant à la plus légère apparence de suffisance. Déjà fort avancé dans le cours de sa vie, il quittait encore son habitation lorsque les premiers rayons du soleil annon- cent le printemps. « Je voyagerai», avait-il dit see et une ps le conduisait de Berlin à Dresde : les amis qui s’y étaient associés, déconcertés d’un pareil 7 but, regagnaient leurs foyers. Quant à lui, il prolongeait sa course jusqu’en Bohème ou en Suisse. Vieillard, on le vit gravir les hautes chaînes des montagnes de la Grèce, n'y cherchant, des populations éteintes, que celles qui se ratta- chent au monde réel, et trouvant plus d’attrait et surtout plus d'instruction dans l’histoire chronologique d’une co- quille que dans toutes les fictions brillantes qui animèrent le Parnasse ou le mont Hymète. En 1850, une Université allemande ayant convoqué les naturalistes à un congrès dont le but était de célébrer la mémoire de Werner, M. de Buch, au milieu de cette fête, fut l’objet de tous les hommages : sa noble simplicité se plut à les rapporter tous à son maître, et faisant allusion au seul titre officiel qu’il eût jamais accepté: — Moi! disait-il plaisamment, maïs je ne suis que le plus ancien élève royal référendaire du royaume de Prusse. Au retour de cette réunion, il eut à traverser son pays natal. La vue de ces belles plaines qu'il animait du souvenir de ses jeunes années le jeta dans la rêverie : ému par l'im- pression si douce de l'air respiré au foyer de la famille, le vieillard, pendant toute une longue nuit de profonde médi- XXX ÉLOGE HISTORIQUE DU BARON LÉOPOLD DE BUCH. tation, semblait adresser aux lieux dont il s'éloignait à regret un touchant et silencieux adieu. Il vint cependant encore visiter la France dont il aimait l'esprit, et siéger dans cette Académie à laquelle il se glori- fait d’appartenir. Il ne quitta Paris que dans les derniers jours de 1852 et s'éteignit doucement au printemps de 1853. Cet homme, qui, en demandant, toujours et partout, des enseignements à la nature, s'était agrandi à sa contemplation directe, nous a laissé l'exemple d’une des plus belles car- rières scientifiques. Il a eu le bonheur de consacrer toute une longue vie, et le génie le plus pénétrant, à l'étude opiniâtre et profonde de l’une des plus hautes questions de la philosophie naturelle. Descartes avait soupçonné l’origine ignée de ce globe; Leibnitz avait conclu cette incandescence première des traces, partout répandues, d’une fusion antique et immense; Buffon avait démontré l'existence, toujours subsistante, et de plus en plus concentrée dans le sein de la terre, du feu pri- mitif; enfin Dolomieu avait prononcé, devant cette Acadé- mie, ces paroles, relevées par Lagrange : « Ce globe, d’abord « brülant et fluide dans toute sa masse, l’est encore à l’inté- « rieur, et n'a de consolidé que son écorce; » mais aucun homme n'a plus contribué que M. de Buch à préparer la vaste et sublime généralisation qui ose placer dans ce feu profond, dans ce feu central, dont il n’a pourtant jamais prononcé le nom, ni pleinement admis l’idée, la cause pre- mière et unique, la cause puissante et terrible, de toutes les révolutions de ce globe. RS EE EE EE EEE TE EEE NOTES. PAGE 1}, LIGNE 6... Tandis que ce rure génie méditait le projet de donner à son > 5 pays une vaste association littéraire et scientifique. . . L'Académie royale des Sciences et Belles-Lettres de Berlin, dont Leïibnitz a, le premier, conçu et proposé le plan complet. PAGE ij, LIGNE 8... Une colonie de savants francais... Cette colonie française fut le noyau de l’Académie naissante : les Ancillon, les Lacroze, les Chauvin, etc. PAGE ij, LIGNE 10. L'Académie de Berlin fut instituée. La date de cette institution célèbre est l'année 1500. Leibnitz en fut nommé, dès l’origine, Président à vie. PAGE ij, LIGNE 12, Survint le règne de Guillaume 1°... Frédéric-Guillaume I‘, que son dédain pour les lettres fit surnommer par Vol- taire : le Vanrdale. PAGE iv, LIGNE 7. Stenon, Burnet, Woodward, Whiston. Stenon : Micolai Stenonis de Solido intra solidum naturaliter contento dissertationis Prodromus. Florentiæ, 1669. Burnet : Telluris theoria sacra, etc. Londini, 1681. Woodward: 4nr essay towards the natural history of the earth, etc. London, 169b. Whiston : 4 new theory of the earth. London, 1708. PAGE iv, LIGNE 11. Leibnitz, le premier... Leibnitz : Protogæa, sive de primä facie telluris, etc. (Actes de Leipsick), 1683. XXXi] NOTES. PAGE iv, LIGNE 21... Dans ses Époques de la nature, son ouvrage le plus médité et le plus parfait... Voyez, pour plus de développement sur ce point, mon Histoire des travaux et des idées de Buffon, p. 208 et suiv. (2° édition). Pace v, ligne 1. Les Vulcaniens eurent pour chefs, en Angleterre, Hutton et Play- fair... Hutton (James), né en 1726, mort en 1797 : Theory of the earth, with proofs and illustrations, in four parts. Edinburgh, 1795. — Cet ouvrage est la reproduc- tion de deux premiers Essais ou Mémoires, publiés, le premier en 1785, et le se- cond en 1788. Playfair (John) : Zlustrations of the Huttonian theory of the earth. Edinburgh, 1802. Pace v, LIGNE 2... Et, en France, Desmarets et Dolomieu. Desmarets (Nicolas), né en 1725, mort en 1815. Le premier qui ait conçu, en France, le système du vulcanisme. Dolomieu (Déodat-Guy-Sylvain-Tancrède de Gratet de), né en 1750, mort en 18o1. Le géologue qui a porté le plus loin, avant M. de Buch, la théorie des vol- cans et celle de l’action du feu sur le globe. Pace v, Lien 3. L'école de Freyberg, où se pressait l'Allemagne autour de Werner... Abranam-Gottlob Werner, né en 1750, mort en 1817. L'homme de son temps qui a le plus influé sur la marche de la géologie. PAGE V, LIGNE 12... Æt qu'une paresse d'écrire... Werner n’a laissé que fort peu d’écrits, et très-courts : son Traité des caractères des minéraux (1774), ouvrage où règne l’esprit de Linné, sa Classification et des- cription des montagnes (1787), et sa Nouvelle théorie de la formation des filons (1591), ouvrage supérieur où se révèle partout le génie de l'observation et de la méthode. Pace v, LIGNE 21... Son attachement sympathique pour Charles Friesleben. Johann Karl Friesleben, mort en 1846, capitaine des mines à Freyberg. Connu par plusieurs écrits de géologie sur le gypse du Val-Canaria, les formations de la Thuringe, etc. NOTES. XXXIi) PAGE V, LIGNE 2. 4 dix-huit ans, notre jeune élève... publie une description mi- néralogique. .. Matériaux pour une description minéralogique de la contrée de Carlsbad. Frey- berg, 1797. Pace vj, LIGNE 2... 1l adresse au ministre Heinitz un second travail... Dissertation sur la pierre de croix. 1795. Le plus complet et le meilleur des premiers écrits de M. de Buch est sa Descrip- tion minéralogique de Landeck, ouvrage regardé aujourd’hui encore comme un modèle en son genre. 1797. PAGE Vj, LIGNE 18. On a dit des disciples de Werner... Voyez l’excellent ouvrage de d’Aubuisson de Voisins, intitulé : Traité de géo- gnosie, etc. 1819. PAGE vj, LIGNE 23... Passa un hiver à Salzbourg... Séjour partagé avec son ami de Humboldt, et resté célèbre par les expériences de celui-ci sur la météorologie et l’eudiométrie. Pace ix, LIGNE 13. Buffon n'avait vu, dans les volcans, qu’un amas de soufres et de prrites... « ... Il se sera formé dans ce noyau de montagne une infinité de petites et de « grandes fentes perpendiculaires. . .; les pluies auront pénétré dans toutes ces « fentes, et elles auront détaché dans l’intérieur de la montagne toutes les ma- « tières qu’elles auront pu enlever ou dissoudre; elles auront formé des pyrites, « des soufres et d’autres matières combustibles, et lorsque, par la succession des « temps, ces matières se seront accumulées en grande quantité, elles auront fer- « menté, et, en s’enflammant, elles auront produit les explosions et les autres effets « des volcans. Peut-être aussi y avait-il dans l’intérieur de la montagne des amas « de ces matières minérales déjà formées avant que les pluies pussent y pénétrer, « et dès qu’il se sera fait des ouvertures et des fentes qui auront donné passage à « l’eau et à l'air, ces matières se seront enflammées et auront formé un volcan. » Buffon, t. 1, p. 287. (Je cite toujours ici mon édition de Buffon.) PAGE IX, LIGNE 14... Placé tout près du sommet des montagnes. « Le feu du volcan vient plutôt du sommet que de la profondeur intérieure « de la montagne. » Buffon, t. 1, p. 285. T. XXVI. E XXXIV NOTES. PAGE x, LIGNE 2..: More célèbre naturaliste Guettard. +. Guettard (Jean-Étienne), né en 1715, mort en 1786. — Mémoire sur quelques montagnes de la France qui ont été des volcans. (Mém. de l'Académie des Sciences, année 1752.) « Ce fut à Moulins que je vis les laves pour li première fois : Je les reconnus « d’abord pour des pierres de volcans, et je pensai dès lors qu’il devait y en avoir eu un dans le canton d’où l’on disait que ces pierres étaient apportées. L’envie que j'eus de voir ce pays ne fit qu'augmenter dans les différents endroits où la « route me conduisait, et où je pouvais retrouver celte pierre employée dans les « bâtiments. Arrivé enfin à Riom, je ne pus me persuader que cette ville, étant presque entièrement bâtie de cette pierre, les carrières en fussent bien éloignées; « j'appris qu'elles n’en étaient qu'à deux lieues : j'aurais regardé comme une vraie « perte pour moi, si je n'eusse pas vu cet endroit, J'y allai donc : Je n’eus pas com- mencé à monter la montagne qui domine le village de Volvic, que je reconnus qu'elle n'était presque qu'un composé des différentes matières qui sont jetées dans les éruptions des volcans... » (Mém. cité, p. 31.) Pace x, LIGNE 7. Un étonnement mélé de crainte: : « Je ne crois pas que l’on doute maintenant de la réalité de nos volcans; peut- « être même que l’on craint pour les lieux qui en sont voisins : pour moi, sûr du « premier point, je ne serais pas non plus hors de crainte par rapport au second... » (Mém. cite, p. b3.) Pacx x, LIGNE 15... Ces colonnes, par leur régularité , portaient l'empreinte d'un produit fondu... Ce qui porta la dernière conviction dans l'esprit de Desmarets, c’est qu'il. re- marqua qu’elles s'y trouvaient, presque toujours, à l'extrémité de longues coulées de laves, lesquelles partaïent ellesimêmes de cratères encore: très-reconnaissables. « En 1763, je traversai une partie de l'Auvergne, où l’on trouve des traces de « volcans, et particulièrement depuis Volvie jusqu'aux monts Dor. Sur le chemin « de Clermont au Puy-de-Dôme, j'aperçus d’abord quelques prismes d’une pierre « noire et compacte, semblable à celle qui vecouvrait une grande partie de la su- « perfcie de la plate-forme. Ces prismes étaient placés sur un lit de scories... Un « peu plus loin, je trouvai d’autres prismés éncore plus réguliers. 4 Ils apparte- « naïent à cette croûte de pierre noire dont j'ai parlé, laquelle recouvre la-plaine « haute qui conduit au pied du Puy-de-Dôme... NOTES. XXXV « Je fis ces. deux remarques-enallant à cette montagne fameuse, .. Comme au « retour du Puy-de-Dôme, j'avais suivi la croûte pierreuse, dont les prismes fai- « saient partie, j'y avais reconnu le caractère des laves compactes et à grain serré. « Considérant ensuite le peu d’épaisseur de, cette croûte qui était établie sur un lit « descories, et qui, prenant son origine au pied des montagnes dont la forme et « les matériaux annonçaïent des cheminées de volcans, avait recouvert un massif « de granit non altéré par le feu, elle se présenta tout aussitôt à mon esprit comme « le produit d’un courant sorti d’un volcan voisin. J'en déterminai, d’après cette « première idée, les limites latérales et les extrémités les plus éloignées; je retrou- « vai les prismes qui m'offraient dans son épaisseur leurs faces et leurs arêtes, et « à sa surface me montraient leurs bases, bien distinctes les unes des autres. Je « fus très-porté à croire que le basalte prismatique pouvait appartenir aux pro- « ductions des volcans, et que cette forme constante et régulière était la suite de « l’ancien état de fusion où la lave s’était trouvée. « Eufin les courses que je fis aux environs de Clermont me procurèrent une ob- « servation,.., revêtue de toutes les circonstances les plus décisives. En face des « fontaines de Royat est une large brèche que le ruisseau de la Font-de-l’Arbre « a faite dans un courant échappé du flanc septentrional de la montagne de Gra- « veneire. Sur les bords de cette coupure, on voit des prismes dont les formes sont « assez décidées, et même on distingue dans quelques-uns des ébauches d’articula- « tions. Si l'on remonte ensuite des foutaines de Royat, le long des croupes qui « conduisent au foyer de Graveneire, on parvient jusqu’à la bouche de ce volcan, « en suivant les courants de laves et les amas de scories qui les accompagnent. « Après cet examen, on ne doute plus que ces prismes de Royat, qui font partie du “ courant, ne soient une lave et un produit du volcan de Graveneire... » — Des- marets: Mémoire sur l’origine et la nature du basalte à grandes colonnes polygones, déterminées par l’histoire naturelle de cette pierre, observée en Auvergne. (Mém. de l’Acad, des Sciences, année 1771, page 706 et suiv.) Il faudrait tout citer de ce Mémoire, où l’auteur suit, avec un soin infini, les différents progrès de ses observations et de sa découverte. Enfin, il conclut ainsi : « Je ne doute plus que les assemblages des colonnes prismatiques d'Auvergne « n'appartiennent à la même conformation que ceux du comté d’Antrim, et que « cette forme constante et régulière ne soit produite dans le comté d’Antrim par « une cause semblable à celle qui s'annonce d’une manière si uniforme en Au- « vergne. » (Zbid., p. 708.) E. XXXV] NOTES. PAGE x, LIGNE 21. À de grandes profondeurs au-dessous de l'écorce consolidée du globe, osa dire... « Les premières conclusions à tirer... sont : 1° que les produits volcaniques « appartiennent ice à un amas de matières qui différent des granites et qui reposent « au-dessous d'eux; que les agents volcaniques ont ici résidé sous le granit, et « travaillé dans des profondeurs très-inférieures à lui... » (Dolomieu : Rapport fait à l’Institut national sur ses voyages de l'an V° et VI®, p. 408.) « Pour être aussi exact qu'il est possible » (ajoute Dolomieu, comme effrayé de cet élan de génie, qui le portait si loin des idées recues) « je me suis toujours servi « de l'adverbe cé, pour restreindre aux seules localités qui m'ont fourni ces ob- « servations les conclusions que j'en tire. » (Zbid., p. og.) Et aussitôt, et par un nouveau retour de génie, il reprend : « Mais j'ai des raisons de croire qu'il en est « ainsi de tous les autres volcans, quelle que soit d’ailleurs la nature du sol qui « les environne : je pense que partout c’est à de grandes profondeurs dedans ou «“ au-dessous de l'écorce consolidée du globe que résident les agents volcaniques, « ainsi que les bases de toutes les déjections, que là restent cachées les causes qui « contribuent à l’inflammation dont sont accompagnées les éruptions, ct celles « qui produisent la fluidité des laves. » (Zbid., p. 409.) Pace x, LIGNE 28... Le système du bon Werner, qui ne voulait rien admettre au- dessous du granit et ne voyait au-dessus que des couches de Jormation aqueuse. Rien de plus célèbre, et qui ait plus longtemps dominé en géologie, que le sys- tème de Werner : une mer, universelle et tranquille, dépose, en grandes masses, les roches primitives, roches nettement cristallisées , où domine d’abord la silice. Le granit fait la base de tout : au granit succède le gneiss, qui n’est qu'un granit commençant à se feuilleter; peu à peu largile prend le dessus ; les schistes de dif- férentes sortes naissent, etc. Werner ne quitta jamais la Saxe, et l’on peut dire de lui qu'il se pressa trop de conclure que tout le monde était fait comme sa province. Pace xvj, LIGNE 13... Æt dés les environs de Christiania.…. « Des porphyres en grandes masses, en montagnes même, sont placés sur une « roche calcaire coquillière ; ces porphyres se trouvent recouverts par une syénite « presque entièrement composée de feldspath en grandes lames; cette syénite « enfin se cache sous un granit qui ne se distingue nullement, quant à sa compo- « Sition, d'un granit de la formation la plus ancienne. « Ces phénomènes, qui donnent sans doute aux environs de Christiania un NOTES. XXX VI] « très-grand intérêt géologique, ont été observés avec beaucoup de sagacité et de- « crits par M. Haussmann, professeur à Gættingue, dans un mémoire particulier, « inséré dans le Journal du baron de Moll. » (De Buch, Voyage en Norwége et en Laponie.) PAGE xx, LIGNE 1. … Le soulèvement des montagnes et celui de contrées entières. Ou, plus exactement, le soulèvement de contrées entières et des montagnes; car, selon M. de Buch, c’est d’abord le porphyre rouge qui soulève les contrées, les continents, et c’est ensuite le porphyre augitique, le porphyre noir, qui soulève les montagnes et perce le porphyre rouge. « Le soulèvement du porphyre pyroxénique est postérieur à la formation des grès rouges et des couches calcaires; mais ces grès sont essentiellement liés à la : formation du porphyre rouge , et on ne peut guère les en séparer. Il s’ensuit que Porpny 1 l « le porphyre pyrroxénique doit avoir percé le porphyre rouge, de même que le 2 grès; pour lavoir percé, il à dù avoir élevé ce porphyre même...» (Lettre à M. de Humbotdt, renfermant le tableau géologique du Tyrol méridional, 1822.) « D’après ces considérations, je n'aurais pas été surpris de voir quelque part, « dans l’intérieur de ces vallées, des porphyres pyroxéniques au-dessous du por- « phyre rouge. Je les ai même cherchés dans toute l'étendue de ce dernier, mais « presque partout sans succès. J'ai été plus heureux en descendant la vallée de « PAvisio. En effet, ayant constamment marché sur des porphyres quartzifères « jusqu’à Cembra, à quelques lieues au-dessus de l'embouchure de cette vallée, « j'ai reconnu, au-dessous de cet endroit et à côté d’une espèce de plaine, une masse très-considérable de la formation pyroxénique, dont la couleur noire « contraste singulièrement avec le rouge du porphyre quartzifère dominant, et « qui en est très-décidément séparé... C’est évidemment un rocher, dont la masse « appartient à la formation du porphyre pyroxénique : son aspect démontre clai- rement qu'il se trouve enclavé dans le porphyre rouge, excepté vers le bas, où = il se lie probablement à une masse de même nature qui s'étend au-dessous de « toutes les montagnes des Alpes. » (Zbid.) PAGE xx, LIGNE 10. … Résolution heureuse, et qui a valu à la géologie un ouvrage qui restera la marque de l'un de ses plus grards progrès. C’est à propos de cet ouvrage que M. de Humboldt a écrit cette phrase : « Léopold de Buch est le premier qui ait reconnu l’intime connexité et la de- « pendauce mutuelle des phénomènes volcaniques, et, par cela , il s’est montré « plus grand géologue de notre époque. » XXXVIi] NOTES. Pace xxXi], LIGNE 17. Le jeune parent, M. d'Arnim... M. de Circourt ayant bien voulu me mettre en rapport avec M. le comte d'Ar- nim, j'ai dû à celui-ci la plupart des traits particuliers que j'ai cités dans cet Éloge. Pace xxij, LIGNE 29. … Et dans un écrit publié sous le titre de Lettre. C’est la Lettre (déjà citée) à M. de Humboldt sur le Tyrol méridional. Pace xxiij, LIGNE 5... Toutes les masses redressées de ce globe doivent leur position ac- tuelle à un véritable soulèvement. « Les porphyres pyroxéniques de Fassa doivent leur position actuelle à un sou- « lèvement, « Mais observons bien que ce n’est pas du soulèvement particulier d’un rocher « qu'il s'agit, mais du soulèvement de toute la masse des montagnes, par consé- « quent du pays entier. » (Lettre à M. de Humboldt, etc.) « Il y a déjà bien des années que je ne doute pas que toute la chaîne des Alpes, « du moins celle des Alpes calcaires, ne doive son élévation à la formation pyroxe- « nique. Cette formation pyroxénique brise les couches qui s’opposent à sa sor- « tie. Elle perce ou soulève d'abord les porphyres rouges, puis le grès, puis les «couches calcaires... » (Zbid.) PAGE xxiij, LIGNE 11. Ce ne sont pas les mers qui se sont élevées... « Eu réfléchissant sur les effets de ces soulèvements, on sera moins surpris de ren- « contrer des pétrifications d’anomies dans les grès et dans les couches calcaires, « à 8,000 pieds de hauteur près du Sasso di Val Fredda. Ces mêmes pétrifications, « qui se retrouvent à ,400 pieds au-dessus du passage de la Caressa, à 3,800 pieds « au-dessus de Seiss, à 2,600 pieds au-dessus de Saint-Paul et de Caltern, .... « étaient peut-être, avant la catastrophe du soulèvement, placées plus bas que le « niveau des mers. » (Lettre à M. de Humboldt, etc.) PAGE xxiij, LIGNE 27, … A celui qui par ses travaux propres a rallié les travaux de M. Cuvier à ceux de M. de Buch….. «M. Cuvier a montré que la surface du globe a éprouvé une suite de révolutions « subites et violentes. M. Léopold de Buch a signalé des différences nettes et tran- «chées entre les divers systèmes de montagnes qui se dessinent sur la surface de «l’Europe. Je ne fais autre chose qu’essayer de mettre en rapport ces deux ordres « d'idées. » (Élie de Beaumont, Recherches sur quelqnes-unes des révolutions de la surface du globe.) NOTES. XXXIX Pace xxiv, LIGNE 5. Sor explication de la formation de la dolomie… Par formation de la dolomie, M. de Buch entend proprement Ze changement de la pierre calcaire coquillière en pierre calcaire magnésienne. « Comment se fait-il que la magnésie puisse percer, traverser, changer la nature « de couches calcaires qui ont plusieurs milliers de pieds de hauteur pour en for- « mer une roche uniforme dans toute son étendue? C’est une question que je me «suis proposée dans toutes mes courses aux environs de la vallée de Fassa sans en « trouver la solution. La pierre calcaire ne contient point de magnésie… Elle arrive «donc d’un autre côté, et il est assez naturel-de croire que c’est le pyroxène qui « la fournit, puisque la magnésie est une des parties constituantes de cette sub- stance. « Je crois avoir découvert, aux environs de Trento, la marche de la nature dans « cette opération , et cette marche m’a paru si évidente, qu'au moment de l’obser- «vation même j'ai senti la satisfaction la plus vive que j'aie jamais éprouvée dans «mes courses à travers les Alpes...» (Lettre à M. de Humboldt, etc.) «On conçoit facilement qu'une montagne déchirée et fendillée doit perdre « loute apparence de couches ; on conçoit que des milliers de routes sont ouvertes «à la magnésie pour pouvoir s’introduire et se combiner avec la pierre calcaire ; “ on conçoit que, peu à peu, toute la masse doit.se changer en rhomboëdres:; «et c’est ainsi que des couches compactes, remplies de coquilles, peuvent se chan- «“ger en une masse uniforme, blanche, grenue et saccharoïde, sans vestige de corps “organisés et sans fissures horizontales quelconques...» (Lettre à M. de Hum- boldt, etc.) « Ce fendillement rappelle les phénomènes que l’on observe journellement dans «les fours à chaux, lorsque le feu en est retiré. En allant de Cortina, dans la vallée « d’Ampezzo à Toblach, dans le Pusterthal, on est environné, pendant tout le «passage, de pics de dolomie..…. L'aspect de ces lieux est si bizarre, qu'on peut «se croire transporté au milieu d’un four immense. Les fragments de dolomie sont «traversés de mille fentes ; ils paraissent rudes au toucher, comme toutes les sub- « stances que l’on a exposées au feu. On est tenté d'attribuer ces effets extraordinaires «à la haute température qu'avait acquise le porphyTe pyroxénique quand il se « faisait jour à travers les couches inférieures et qu’il soulevait la dolomie sous la « forme de colonnes, de pyramides et de tours. On se persuade que cette même «roche pyroxénique a convertiles masses compactes en masses grenues, qu’elle a « fait disparaître tout vestige de stratification et de corps organisés, et qu'elle a « donné naissance à ces fissures qui sont tapissées.de cristaux..On.ne doute plus que « c’est le calcaire compacte, que l'on. trouye constamment sous la. dolomie et, au- xl NOTES. © «dessus des grès, qui a été blanchi, fendillé, transformé dans une roche grenue. » (Lettre sur la dolomie du Tyrol à M. Alois de Pfaundier.) Pace xxiv, LIGNE 8, Bien que soumise encore à quelques difficultés... Voyez, sur ces difficultés, les travaux importants et ingénieux de M. Haiïdinger et de M. Morlot. Pace XxV, LIGNE 24, … Et dans une suite de Mémoires sur les ammonites, les téré- bratules, etc. Voyez, à la fin de ces Notes, la liste des écrits de M. de Buch. PAGE xxv], LIGNE 2. À l'étude des coquilles il joint l'étude des plantes fossiles... Voyez, à la fin de ces Notes, la liste des écrits de M. de Buch. PAGE xXX, LIGNE 14. Descartes avait soupconné l'origine ignée de ce globe. « Feignons que cette terre où nous sommes a été autrefois un astre composé de «la matière du premier élément toute pure, …. en sorte qu’elle ne différait en rien « du soleil, sinon qu’elle était plus petite .…. » (Descartes, Les principes de la phi- « losophie, IV° partie.) PAGE xxx, LIGNE 1h. Leibnitz avait conclu cette incandescence « Il semble que ce globe a été un jour en feu, et que les rochers, qui font la base « de cette écorce de la terre, sont des scories restées d’une grande fusion. » (Leibnitz, Protogæa, etc.) PAGE xXX, LIGNE 17. Buffon avait démontré l'existence « La chaleur intérieure du globe, encore actuellement subsistante, … nous dé- «montre que cet ancien feu qu'a éprouvé le globe n’est pas encore, à beaucoup « près, entièrement dissipé : la surface de la terre est plus refroidie que son inté- «rieur. Des expériences certaines et réitérées nous assurent que la masse entière « du globe a une chaleur propre et tout à fait indépendante de celle du soleil... « On reconnaît cette chaleur d’une manière palpable dés qu’on pénètre au dedans « de l’intérieur de la terre; …. elle augmente à mesure que l’on descend...» (Buf- fon : Époques de la nature.) PAGE xxx, LIGNE 19. Enfin, Dolomieu avait prononcé, devant cette Académie , ces paroles « En insistant sur des faits qui me paraissent d’une grande importance, et en «répétant encore que la cause inconnue qui produit la fluidité des laves me NOTES. XLI « paraît exister sous l'écorce consolidée du globe, .…. j'ajouterai que ce n’est pas «sans dessein que j'emploie l’expression d’écorce consolidée du globe; car si je ne «puis pas douter que notre globe n'ait été fluide, rien ne peut me prouver qu’il «y ait autre chose de cousolidé qu’une écorce plus où moins épaisse; rien ne « peut m’apprendre si la consolidation, laquelle a dû nécessairement être progres- «“sive, a déjà atteint le centre de ce sphéroïde. Je regarde l'opinion générale qui « admet un noyau solide à notre globe comme une hypothèse gratuite, et l'hypo- «thèse opposée me paraît beaucoup plus vraisemblable, puisque, avecelle, on peut «expliquer une infinité de faits importants qui, sans elle, sont inexplicables. » (Do- lomieu, Rapport fait à l'Institut national sur ses voyages de l'an V et v1, p. 409. -— Journal de physique, etc., 1798.) PAGE xxx, LIGNE 20, … Relevées par Lagrange « Le suffrage du célèbre Lagrange est d’un trop grand poids; il est trop flatteur « pour n'être pas tenté de s'en vanter lorsqu'on l’a obtenu, Ce n’était qu'avec beau- « coup de timidité et de circonspection que je hasardaiïs cette hypothèse devant « mes collègues, lorsque cet illustre géomètre, saisissant avec empressement mon «opinion, me dit qu’elle était très-soutenable, et que même elle lui semblait pro- «bable, puisque rien ne lui paraissait en opposition directe avec elle. » (-Dolo- mieu, ébid., p. 410.) En terminant ces Notes, je me fais un devoir de déclarer que j'ai trouvé bien des secours, pour l'éloge de M. de Buch, dans les belles et savantes Notices qui ont été publiées en Allemagne sur ce grand géologue. Je les énumère ici dans l’ordre où elles me sont parvenues, et, par suite, dans l’ordre même où elles m'ont été plus utiles : La Wotice par M. Geinitz, professeur à l’École polytechnique de Dresde; Celle par M. Cotta, professeur à l’École des mines de Freyberg; Celle par M. Dechen, directeur des mines à Bonn; Celle par M. Nœygerath, professeur à l'Université de Bonn; Et une cinquième, sans nom d’auteur, prononcée, le 6 avril 1853, devant la Société de géologie d’Allemagne. T. XXVI. F VER LE 45 LISTE DES PRINCIPAUX ÉCRITS DE LÉOPOLD DE BUCH. —— ,—— Observations minéralogiques sur la pierre de croix. 1795, Essai d’une description minéralogique de Landeck. 1797, in-8. Essai d'une description géognostique de la Silésie, avec carte. 1797-1798. Observations géognostiques recueillies pendant un voyage en Allemagne et en Italie. Berlin, 1802-1809. 2 vol. in-8. Sur la progression des formations dans la nature. 1806. Voyage en Norvége et en Laponie. 2 vol. in-8. Berlin, 1810. Traduit en fran- çais par M. Eyriès. Voyage géologique dans la chaîne des Alpes, depuis Glaris jusqu'à Chiavenne. Magas. des amis scrut. de la nature, t. III, p. 102. Berlin, 1809, in-4. Fragment des observations géognostiques de L. de Buch sur la nature géolo- gique des environs de Pergine, écrit de Pergine. 20 mai 1798, in-4. Nouveaux Écrits des amis scrut. de la nature, vol. 3. p. 233. 1807. Aperçu géognostique des environs de Rome, par L. de Buch. Nouveaux Écrits des amis scrut. de la nature, Berlin, t. III, p. 478. 1801. Sur les houilles d’Eutrevernes en Savoie. Magas. des amis scrut. de la nature, Berlin, vol. 1. 1807. Quelques mots sur les formations locales ou générales des roches. Magas. des amis scrut. de la nature, Berlin, t. IV. 180. Remarques sur une suite de minéraux des îles Lipari, collectionnés par W. Thompson. Sur lArso à Ischia. Nouveaux Annuaires de Moll, X, 3, 343. XLIV LISTE DES OUVRAGES Observations sur le gisement des mines de fer en Suède. Magas. des amis scru. de la nature, Berlin, IV.S. 46. Sur les terrains de transition. Stolpe, le 11 nov. 1811. Annuaire de Léonhard, 1812. Filons de porphyre à Christiania. 4zuaire de Léonhard, 1813. Sur les collections de minéralogie de Copenhague. #nnuaire de Léonhard, 1813. Voyage au lac de Laach. Annuaire de Léonhard, 1814. Observations sur le mont Bernina, dans le canton des Grisons Mém. de l’Acad. roy. de Berlin, 1814. Sur les causes de la dispersion des grands galets des Alpes, avec 1 planche. Mém. de l’Acad. roy. de Berlin, 1815. De la relation géognostique entre le trapp et le porphyre. Mém. de l’Acad, roy. de Berlin, 1816. Sur le groupement des îles basaltiques et sur les cratères de soulèvement, Hem“. de l'Acad. roy, de Berlin, 1820. Sur quelques montagnes de la formation de trapp dans les environs de Grætz. In-4. Mém. de l’Acad. roy. de Berlin, 1820. Sur une éruption volcanique dans l’île de Lancerotte. HWém. de l'Acad. roy. de Berlin, 1820. 1 planche. Relation de deux voyages au Mont-Blanc, entrepris en août.1820, par J. Hamel. Sur le pic de Ténériffe. Mém. de l'Acad. roy. de Berlin, 1822. Remarques sur le climat des îles Canaries. Mém. de l’Acad. roy. de Berlin, 1822. Sur la forêt de Thuringe, Lettre de M. L. de Buch à M, de Schlotheim à Gotha. Ann. de Léonhard , 1824. Sur les rapports de gisement des couches calcaires avec les empreintes de pois- sons et sur la dolomite en Franconie, Annuaire de Léonhard, 1824. Lettre de M. L. de Buch à M. Al. Brongniart. Journ. de phys., XCV, 258. Sur la dolomite en Tyrol. Lettre de M. L. de Buch à M. A. de Pfaundler, 1822. Annuaire de Léonhard, 1824. Tableau géognostique du sud du Tyrol. Lettre de M. L. de Buch à M. A, de Humboldt, 1822. Annuaire de Léonhard, 1824. DE M. DE BUCH, XLV Lettre de M. L. de Buch à M. Brochant de Villiers. Vérone, 10 octobre 1822. Annuaire de Léonhard, 1824. Sur la présence de la dolomite dans le voisinage des formations volcaniques. Lettre de M. L. de Buch à M. le conseiller Nœggerath. Sur quelques phénomènes géognostiques dans la vallée de la Fassa, par M. L. de Buch. Lettre à M. le conseiller de Léonhard à Berlin. 1° avril 1824. Sur les Alpes de la Carniole. Lettre à M. L. de Buch de M. de Léonhard. 1824. Sur le Hartz. Lettre de M. L. de Buch à M. Freiesleben. 1824. Sur les systèmes géognostiques d’Allemagne. Lettre de M. L. de Buch à M. de Léonhard. 1824. Sur la dissertation de Chabrier sur le déluge. Annuaire de Léonhard, 1825. Description physique des îles Canaries. 1825, avec atlas. Sur la nature des phénomènes volcaniques aux îles Canaries et leur corrélation avec les autres volcans de la terre. Sur quelques phénomènes géognostiques dans les environs du lac Lugano, pa M. L. de Buch. 1826. Mém. de l’Acad. des sc. de Berlin. 1830, avec 1 pl. in-4. Sur les hippurites trouvés récemment près de Reichenthal en Bavière. L'Isis, B. XXI, S. 438. Carte géognostique dressée par L. de Buch sur le territoire entre Orto et le lt Lugano. Annuaire de Léonhard, 1830. Note sur les ammonites. 4nn. des sc. rat., XVII, 1829. Sur la classification des amnmonites en familles. Azn, des sc. rat, XVII, p. 417-426. Observations de L. de Buch sur la température des sources. James, Edinb. philos. Journ., 1828, octob., p. 166. Sur le gisement de mélaphire et de granit dans les Alpes de Milan. Recueil de pétrifications remarquables. Premier cahier. Berlin, 1831. Travaux sur les ammonites et les goniatites. Berlin, 11 janv. 1832. Sur la silicification des corps organisés, avec quelques autres observations sui quelques pétrifications peu connues. Acad. des sc. de Berlin, 28 fev. 1828. XLVI LISTE DES OUVRAGES Sur deux nouvelles cassidarites dans les couches tertiaires du Mecklenbourg. Acad. des sc. de Berlin, 1830. Carte géologique de l'Allemagne en 42 feuilles. Berlin, 1832, 2° édition. Ammonites de Salzbourg et autres, planulites de Munster, monographie de Grenn sur les trilobites, orthocératites, Berlin, 20 déc. 1832. Communication faite au professeur Broun. Annuaire de Léonhard, 1833. Sur les ammonites, sur leur division en familles, sur les espèces qui se trouvent dans les anciennes couches et en particulier sur les goniatites. 2 mém. lus à l’Acad. roy. des sc. de Berlin, 1832. Sur la classification des térébratules, avec 4 pl. Sur la constitution géognostique des îles Lipari. In-8, Leipzig, avec 4 pl. Sur la classification des corps organisés avec d’autres observations sur quelques pétrifications peu connues. Lu à l'Acad. des se. de Berlin, en 1828. Sur les ammonites dans les terrains anciens. Lu à l’Acad. des sc. de Berlin, 1830. Sur les goniatites. Ann. des sc. nat., 1833, mai. Sur la Misnie; formations jurassiques allemandes et leurs pétrifications. 4r- nuatre de Léonhard, 1834. Sur les térébratules avec un essai pour les classer et les décrire, avec 2 pl. lithogr. Berlin, in-4. Quelques observations sur les Alpes de Bavière, avec 1 planche. 4rnuaire de Léonhard, 1834. Sur le genre delthyris. Deux lettres au professeur Bronn. 4anuaire de Léon- hard, 1836. Note sur les huîtres, gryphées et exogyres. Ann. des sc. nat. zoolog. 1835, III, 296-299. Découverte par Dubois du calcaire grossier avec pétrifications, dans l'Ukraine. Communication au professeur Bronn. 4an. de Léonhard, 1836. Sur les cratères de soulèvement et les volcans. Acad. de Berlin, 26 mars 1835. Explication de deux planches de spirifères et d’orthis. Aanuaire de Léonhard, 1830. Description physique des îles Canaries, suivie d’une indication des principaux volcans du globe. Traduit de l'allemand par €, Boulanger, revue et augmentée par l’auteur, In-8, avec un atlas de 12 pl. in-folio, DE M DE BUCH. XELVIT €alcaire grossier trouvé par Dubois en Arménie. Azruaire de Léonhard, 183. Sur les paludines multiformes de Heidenheim. Annuaire de Léonhard , 1835. Sur les soulèvements jurassiques de Thurmann. Ann. de Léonhard, 1835. Sur les lethæa , terebratula cassidea, gryphæa cymbium. Lettre au professeur Bronn. Ann. de Léonhard, 1838. Sur les delthyris, spirifères et orthis. Mémoires lus à l’Acad. roy. des sc. de Berlin, 1837, avec 2 pl. lithograph., traduits en français par H. Lecocq, 1840. Sur le caractère zoologique des formations secondaires dans l’Amérique du Sud. Annuaire de Léonhard, 1838. Essai d’une classification et d’une description des térébratules, par L. de Buch, trad. par H. Lecocq, ingénieur des mines. Mém. de la Soc. géolog. de France, 1838, t. III. Sur les coquilles dans les lits de grenat de Trziblitz. Ann. de Léonhard, 1839. Lecture à l’Académie des scien. de Berlin sur les formations jurassiques en Alle- magne, en 1837, avec une carte, une planche typographiée et une autre lithogra- phiée. Berlin, 1839, in-4. Terebratula hastata et terebratula sacculus, Lettre au professeur Bronn. 4#n. de Léonhard, 1839. Description des pétrifications recueillies en Amérique par Alex. de Humboldt et par M. Ch. Degenhard. Berlin, 1839. La formation près de Saint-Triphon; observation de Bunsen sur les sources de pétrole à Peira et Celle. Bonn, 1° août 1839. Ann. de Léonhard, 1839. Animaux fossiles merveilleux dans l'Amérique du Sud, d’après Darwin et Lund. Ann. de Léonhard, 1840. Lettre au professeur Bronn. Les hippurites sont des coralligènes. 4x. de Léonhard, 1840. Lettre au profes- seur Bronn. Sur les sphéronites et d’autres genres d’où proviennent les crinoïdes et su quelques brachiopodes des environs de Saint-Pétersbourg: 4x. de Léonhard, 180. Matériaux pour la détermination des formations de roches en Russie, avec 3 pl. hithog. et 1 carte. 184r. Communication à M. de Léonhard. 4?n. de Léonhard, 1841. Métamorphisme et nature des roches de Suède. 4nn. de Léonhard, 18/2. Sur les productes ou leptènes. Bull, de l'Acad. de Berlin, 1841. XLVIII LISTE DES OUVRAGES DE M. DE BUCH. Sur la terebratula de Mentzel dans le calcaire coquillier de Tarnowitz. Ann. de Léonhard, 184h. Sur de nouvelles pétrifications de Moscou. Ann. de Léonhard, 1844. Sur le granite et le gneiss, surtout au point de vue des formes extérieures sous lesquelles se montrent ces roches à la surface de la terre. Avec deux planches sravées sur cuivre. Ann. de Léonhard, 1844. Quelques pétrifications remarquables dans le calcaire coquillier de l'Italie supé- rieure. Bull, de l’Acad. de Berlin, 1845. Nouvelles espèces de térébratules. 1 pl. sur bois. Aun. de Léonhard, 1847. Lettre au professeur Bronn. Les îles Baeren, description géognostique d’après M. Keïlhau, Communication à l'Acad. roy. des scien. de Berlin, le 14 mai 1846. 1 pl. in-4. Calcaire coquillier du Tyrol du sud et’à Recoaro; dadocrinus gracilis à Saint- Cassian et à Hallstadt; classification des térébratules. Ann. de Léonhard, 1848. Lettre au professeur Bronn. Sur les encrinites et chelocrinus. 47». de Léonhard, 1848. Lettre au professeur Bronn. Sur les cératites, surtout celles qui se trouvent dans les formations crétacées. Ann. de Léonhard, 1848. Sur les cératites. Bull. de l’ Acad. de Berlin, 1848. Sur les limites des formations crétacées. Ann. de Léonhard, 1849. Sur le nautilus lingulatus. 47. de Léonhard , 1850. Lettre au professeur Bronn. Autre lettre au même professeur sur le méme sujet. 4nn. de Léonhard, 1850. Les Andes de Venezuela. Bull. de l’Acad. de Berlin, 1849. Visite au Monte-Nuovo, à Naples. 47. de Léonhard, 1850. Sur l’aptychus. Bull. de l’Acad. de Berlin, 1849. Sur les différences essentielles qui existent entre les goniatites et les nautiles. Ann. de Léonhard, 1851. Sur un dépôt coquillier de la mer du Nord. Bull. de l’Acad. de Berlin, 1851. Sur les formations jurassiques à la surface de la terre. Acad. des sc. de Berlir,1852. MÉMOIRES DE L’ACADÈMIE DES SCIENCES DE L'INSTITUT IMPÉRIAL DE FRANCE. T-UOCXVE. INTRODUCTION Lue à l'Académie des Sciences le 48 avril 18553. (Comptes rendus, tome XXXVI, page 676.) Le problème général que je me suis proposé de résoudre par ces lon- gues recherches, commencées en 1840 et dont la première partie a été publiée en 1847, peut s’énoncer ainsi : « Une certaine quantité de chaleur étant donnée, quel est, théoriquement, le à travail moteur que l’on peut obtenir en l'appliquant au développement et à la « dilatation des fluides élastiques, dans les diverses circonstances pratiquement « réalisables ? » La solution complète de ce problème donnerait, non-seulement la vé- ritable théorie des machines à vapeur usitées aujourd’hui, mais encore celle des machines dans lesquelles la vapeur d’eau serait remplacée par une autre vapeur, où même par un fluide élastique permanent dont Ja chaleur augmente l’élasticité. A l’époque où j'entrepris ces recherches, la question me paraissait plus simple qu'aujourd'hui. En partant des notions alors admises dans la science, il était facile de définir nettement les divers éléments qui la composent, et j'imaginai des procédés à l’aide desquels j’espérais par- venir, successivement, à en trouver les lois et à en fixer les données numériques. Mais, ainsi qu’il arrive ordinairement dans les sciences d’ob- servation, à mesure que j'avançais dans mes études, le cercle s’en agran- dissait continuellement; les questions qui me paraissaient d’abord les plus simples se sont considérablement compliquées; et, peut-être, n’au- rais-je pas eu le courage d'aborder ce sujet si, dès l’origine, j'en avais compris toutes les difficultés. On à admis, jusque dans ces derniers temps, que les quantités de cha- leur dégagées ou absorbées par un même fluide élastique étaient égales «a. 1v INTRODUCTION. quand le fluide passe d’un même état initial à un état final identique, dans quelque sens et de quelque manière que se fit la transition; en un mot, on admettait que ces quantités de chaleur ne dépendaient que des conditions initiales et finales de température et de pression, et qu'elles étaient indépendantes des circonstances intermédiaires-par lesquelles le fluide a passé. S. Carnot a publié, en 4824, sous le titre de Réflexions sur la puissance motrice du feu, un ouvrage auquel on ne fit pas d’abord grande attention, et dans lequel il admit en principe que le travail moteur produit dans une machine à feu est dû au passage de la chaleur de la source calorifique plus chaude qui émet la chaleur, au condenseur plus froid qui la recueille définitivement. M. Clapeyron a développé, par le calcul, l'hypothèse de Carnot, et il a fait voir que les quantités de chaleur gagnées ou perdues par un même gaz ne dépendent plus alors uniquement de son état initial et de son état final, mais encore des états intermé- diaires par lesquels on l’a fait passer. La théorie mécanique de la chaleur a pris faveur depuis quelques années, et elle occupe en ce moment un grand nombre de géomètres. Mais on a fait subir au principe de Carnot une modification importante : on à admis que la chaleur peut être transformée en travail mécanique, et que réciproquement le travail mécanique peut se transformer en chaleur. Dans la théorie de Carnot, la quantité de chaleur possédée par le fluide élastique à son entrée dans la machine se retrouve en entier dans le fluide élastique qui en sort, ou dans le condenseur; le travail mécanique est produit uniquement par le passage de la chaleur de la chaudière au con- denseur en traversant la machine. Dans la nouvelle théorie, cette quantité de chaleur ne se conserve pas tout entière à l’état de chaleur; une portion disparaît pendant le passage dans la machine, et le travail moteur produit est, dans tous les cas, proportionnel à la quantité de chaleur perdue. Ainsi, dans une machine à vapeur d’eau, sans condensation ou avec con- densation, avec ou sans détente, le travail mécanique de la machine est proportionnel à la différence entre la quantité de chaleur que possède la vapeur à son entrée dans la machine, et celle qu’elle conserve à sa sortie ou au moment où sa condensation s’opère. Dans cette théorie, pour obtenir d’une même quantité de chaleur le maximum d'effet mécanique, il faut s'arranger de manière que cette perte de chaleur soit la plus grande possible, c’est-à-dire que la force élastique que conserve la vapeur détendue au moment où elle entre dans le condenseur, soit la plus faible INTRODUCTION. \4 possible. Mais, en tout cas, dans la machine à vapeur d’eau, la quantité de chaleur utilisée pour le travail mécanique ne sera qu’une très-petite fraction de celle qu’on à été obligé de communiquer à la chaudière. Dans une machine à vapeur à détente complète, sans condensation, où la vapeur pénètre sous une pression de 5 atmosphères et sort sous la pression de l'atmosphère ambiante, la quantité de chaleur possédée par la vapeur à son entrée, est, d’après mes expériences, de 653 unités environ; celle qu'elle retient à sa sortie est de 637. D’après la théorie que j'expose, la quantité de chaleur utilisée pour le travail mécanique serait 653 — 637 — 16 unités, c’est-à-dire seulement de la quantité de chaleur donnée à la chaudière. Dans une machine à ‘condensation recevant de la vapeur saturée à 5 atmosphères, et dont le condenseur présenterait constamment une force élastique de 55 millimètres de mercure, la quantité de chaleur de la vapeur entrante serait de 653 unités, et celle que la vapeur possède au moment de la condensation, c’est-à-dire où elle est perdue pour l’ac- tion mécanique, est de 619 unités. La chaleur utilisée serait de 34 unités, un peu plus que & de la chaleur donnée à la chaudière. On obtiendra une plus grande fraction de chaleur utilisée pour le travail mécanique, soit en suréchauffant la vapeur avant son entrée dans la machine, soit en abaïssant autant que possible la température de Ja condensation. Mais ce dernier moyen est difficile à réaliser en pratique ; il forcerait d’ailleurs à augmenter considérablement la quantité d’eau froide destinée à opérer la condensation, ce qui dépense du travail mo- teur, et l’on ne pourrait fournir à l’alimentation de la chaudière que de l’eau très-peu échauffée. On arrivera plus facilement au même but en faisant subir une détente moindre à la vapeur d’eau dans la machine, et en condensant cette vapeur par l'injection d’un liquide très-volatil, comme l’éther ou le chloroforme. La chaleur possédée par la vapeur d’eau au moment de cette condensation, et dont une très-petite portion seule- ment aurait pu être transformée en travail mécanique, passe dans le li- quide plus volatil, qu’elle transforme en vapeur sous haute pression. En faisant passer cette vapeur dans une seconde machine, où elle se détend jusqu’à la force élastique où l’eau d'injection peut pratiquement l’amener dans le condenseur, une portion de la chaleur est transformée en travail moteur; et le calcul, fondé sur les données numériques de mes expé- riences, montre que cette quantité est beaucoup plus grande que celle que l’on aurait pu obtenir par une détente plus considérable de la va- v] INTRODUCTION. peur d'eau dans la première machine. De cette manière, on s'explique parfaitement le résultat économique que l'on peut obtenir de deux ma- chines accouplées, l'une à vapeur d'eau, l’autre à vapeur d’éther ou de chloroforme, sur lesquelles on fait des expériences depuis quelque temps. On obtiendra de même, très-économiquement, une augmentation no- table de travail moteur en suréchauffant la vapeur au sortir de la chau- dière. ÿ Dans les machines à air, où la force motrice est produite par la di- latation que la chaleur fait subir au gaz dans la machine, ou par l’aug- mentation qu’elle détermine dans sa force élastique, le travail moteur produit à chaque coup de piston serait toujours proportionnel à la diffé rence des quantités de chaleur possédées par l'air entrant et par l'air sor- tant; c’est-à-dire, en définitive, à la perte de chaleur que fait l'air en traversant la machine. Mais, comme dans le système d’Ericson, la cha- leur que possède l'air sortant vient se déposer sur des corps auxquels le nouvel air entrant l’enlève pour la reporter dans la machine, on voit que, théoriquement, dans ces dernières machines, toute la chaleur dé- pensée est utilisée pour le travail moteur; tandis que, dans la meilleure machine à vapeur d’eau, la chaleur utilisée pour le travail mécanique n'est pas le Z de la chaleur dépensée. Il est hien entendu que je néglige ici toutes les pertes extérieures, ainsi que les obstacles mécaniques ou in- dustriels qui peuvent se présenter dans la pratique. MM. Joule, Thomson et Rankine en Angleterre, MM. Mayer et Clausius en Allemagne, en partant souvent de points de vue différents, ont développé par le calcul cette théorié mécanique de la chaleur, et ils ont cherché à en déduire les lois de tous les phénomènes relatifs aux fluides élastiques. De mon côté, depuis longtemps, j'ai exposé dans mes cours des idées analogues, auxquelles j'avais été amené par mes recher- ches expérimentales sur les fluides élastiques. Dans ces recherches, je rencontrais, en effet, à chaque instant des anomalies qui me paraissaient inexplicables dans les théories antérieurement admises. Pour en donner une idée, je citerai quelques exemples parmi les plus simples : Premier exemple. 1° Une masse de gaz sous la pression de 10 atmos- phères est renfermée dans un espace dont on double brusquement la capacité; la pression descend à 5 atmosphères. 2° Deux réservoirs, de capacité égale, sont placés dans un même calorimètre ; l’un est rempli de gaz sous 10 atmosphères, le second est INTRODUCTION. vi} complétement vide. On établit brusquement la communication entre les deux réservoirs; le gaz se répand dans un espace double, et la pres- sion se réduit de même à 5 atmosphères. Ainsi, dans les deux expériences , les conditions initiales et finales du gaz sont les mêmes; mais cette identité de conditions est accompagnée de résultats calorifiques bien différents; car, tandis que, dans la première, on observe un refroidissement considérable, dans la seconde, le calorimètre ne manifeste pas le moindre changement de température. Deuxième exemple. 1° Une masse M de gaz traverse, sous la pression de l'atmosphère, un serpentin où elle s’échauffe à 100 degrés, puis un calo- rimètre dont la température initiale est 0 degré. Elle élève la tempéra- ture de ce calorimètre de # degrés. 2° La même masse de gaz traverse, sous la pression de 40 atmosphères, le serpentin où elle s’échauffe à 100 degrés, puis le calorimètre à 0 degré sous la même pression ; elle élève la température du calorimètre de #’ de- grés, et l'expérience montre que #' est très-peu différent de £. 3° La même masse de gaz traverse, sous la pression de 40 atmosphères, le serpentin où elle s’échauffe à 100 degrés; mais, en arrivant à l’orifice du calorimètre à 0 degrés, ou à un point quelconque de son parcours, le gaz se dilate et descend sous la pression de l'atmosphère; de sorte qu'il sort du calorimètre en équilibre de température avec lui et en équilibre de pression avec l’atmosphère ambiante. On observe une élévation de température 4’ du calorimètre. D'après les théories antérieurement admises, la quantité de chaleur abandonnée par le gaz dans l'expérience n° 3 devrait être égale à celle du n° 2, diminuée de la quantité de chaleur qui'a été absorbée par le gaz pendant l’énorme dilatation qu’il a subie, puisque son volume a décuplé. L'expérience donne, au contraire, pour #’, une valeur plus grande que # et que £. Je pourrais multiplier ces citations, mais j’anticiperais sur ce que j'ai à dire par la suite. Je réserve cet exposé pour le moment où je publierai, dans leur ensemble, les expériences que j'ai faites sur lacompression et sur la dilatation des gaz. Quoi qu'il en soit, les exemples que je viens de citer suffisent pour montrer combien on doit être circonspect dans les conclusions que l’on tire d'expériences dans lesquelles des fluides élastiques sont en mouve- ment, subissent des changements d’élasticité, et effectuent un travail vii] INTRODUCTION. mécanique souvent difficile à apprécier; car les effets calorifiques produits dépendent en grande partie de l’ordre et de la manière dont ces change- ments se sont opérés. Malheureusement, s’il est facile d’énoncer vaguement une théorie phy- sique, il est très-difficile de la spécifier avec précision, de manière non- seulement à y rattacher tous les faits acquis à la science, mais encore à en déduire ceux qui ont échappé jusqu'ici à l’observation. La théorie des ondulations lumineuses, telle qu’elle a été établie par Fresnel, en présente seule un exemple jusqu'ici en physique. La mise en équation des problèmes de chaleur envisagés au point de vue mécanique, conduit, comme tous les problèmes analogues, à une équation aux différences par- tielles du second ordre entre plusieurs variables qui sont des fonctions inconnues les unes des autres. Ces fonctions représentent les véritables lois physiques élémentaires qu’il faudrait connaître pour avoir la solution complète du problème. L'intégration de l'équation introduit des fonctions arbitraires dont on doit chercher à découvrir la nature, en comparant les résultats donnés par l'équation à ceux que donnent les expériences directes, et aux lois que l’on déduit de ces expériences. Malheureusement, dans les recherches sur la chaleur, les expériences directes sont rarement applica- bles à des phénomènes simples; ordinairement elles s'attaquent à des ques- tions complexes qui dépendent de plusieurs de ces lois à la fois, et, le plus souvent, il est difficile d’assigner la part qui revient à chacune d'elles. L’expérimentateur doit alors chercher à modifier les circonstances dans lesquelles il opère, de manière à faire varier le plus possible, dans ses expériences isolées, la part qui revient à chacun des phénomènes élé- mentaires et à la loi qui l’exprime. Il obtiendra ainsi des équations de condition qui peuvent être d’un grand secours pour la découverte de la théorie générale, car celle-ci, quelle qu’elle soit, devra toujours y satis- faire. C'est à ce point de vue que j'ai dirigé mes recherches, et je me suis toujours appliqué à définir, de la manière la plus précise, les conditions dans lesquelles j'opérais, afin que l’on puisse tirer parti de mes expériences, quelle que soit la théorie qui finisse par prévaloir. J'ai publié, en 4847, la première partie de mes recherches; elle com- pose le tome XXI des Mémoires de l’Académie. Depuis cette époque, je n'ai pas cessé de les poursuivre; mais les expériences qu’elles ont exigées étaient si nombreuses, les caleuls numériques si longs et si pénibles, qu'il INTRODUCTION. IX m’eût été impossible de les exécuter si j'avais été abandonné à mes efforts individuels. J'ai été puissamment secondé par M. Izarn, qui m'avait déjà prêté son concours pour la première partie de mes travaux, et par un jeune ingénieur des mines, M. Descos, que M. le ministre des travaux publics a bien voulu m’adjoindre pendant deux ans pour hâter l'achèvement de mon travail. Qu'il me soit permis de leur exprimer ici publiquement ma reconnaissance pour le zèle infatigable avec lequel ils m'ont secondé. J'ai profité également du séjour dans mon laboratoire de plusieurs jeunes physiciens distingués. Je citerai ici leurs noms; c’est le seul témoignage que je puisse leur donner de ma gratitude pour le concours qu'ils m'ont prêté : MM. L. Sorer, de Genève ; Bàre, de Liége ; Box, de Francfort ; Lance, de Vienne; Ausrirz, de Vienne; Camsme, de Christiania ; Lusmorr, de Moscou; Ruenson, de Stockholm; BLaserA, de Venise. Les sujets sur lesquels ont porté mes nouvelles expériences sont les suivants : 40 Les relations qui existent entre les températures et les forces élasti- ques d’un grand nombre de vapeurs à saturation, depuis les forces élas- tiques les plus faibles jusqu’à celles que mes appareïls pouvaient supporter ; 2° Les forces élastiques de ces mêmes vapeurs à saturation et à non- saturation dans les gaz; 3° Les forces élastiques à saturation des vapeurs produites par les liquides mélangés; 4° Les chaleurs latentes de ces vapeurs sous diverses pressions, depuis les pressions les plus faibles jusqu’à celles de 8 à 40 atmosphères ; 5e Les chaleurs latentes de vaporisation des mêmes substances dans les 82; 3 6° Les chaleurs spécifiques des gaz permanents et des vapeurs entre di- verses limites de températures et sous différentes pressions ; T. XXVI. I X INTRODUCTION. 7° Les quantités de chaleur absorbées ou dégagées par la dilatation ou par la compression des gaz, soit lorsque cette dilatation s'effectue dans un espace dont la capacité augmente, soit lorsqu'elle a lieu au passage d’une ouverture capillaire en mince paroi, ou par un long tube capillaire ; 8° Les quantités de chaleur absorbées par le gaz quand il produit, pendant sa détente, un travail moteur qui se consomme entièrement dans l'intérieur du calorimètre, ou dont la plus grande partie est utilisée au dehors ; 9° Enfin, les densités des vapeurs à saturation sous diverses pressions. Les expériences qui se rapportent à ces diverses questions étaient à peu près terminées en 4852. Mais il a fallu beaucoup de temps pour les mettre en ordre, pour en effectuer les longs calculs, pour faire graver les planches qui présentent des appareils nombreux et les courbes graphiques si utiles à la recherche des lois des phénomènes. Le Mémoire sur les chaleurs spécifiques des fluides élastiques était imprimé à la fin de 4855; M. Biot a bien voulu en présenter un exemplaire, en mon nom, à l’Académie des sciences dans sa séance du 1” septembre 1856 (Comptes rendus , tome XLIIT, page 459). Le Mémoire sur les forces élastiques des vapeurs étaiten grande partie composé à la même époque; mais un gra ve accident, dont je fus victime en août 1856, me força de renoncer pendant plusieurs années à la publication de mes anciens travaux, laquelle exigeait encore des calculs longs et pénibles. Je ne donne ces renseignements personnels que pour motiver le long retard qu'a subi la publication de travaux que j'annonçais comme ter- minés à l’Académie en 1853 et 1855; ils expliqueront aussi pourquoi j'ai cru utile d'indiquer dans mes derniers Mémoires les époques où les expé- riences ont été faites. J'espérais pouvoir réunir dans ce volume l’ensemble des recherches que j'ai faites jusqu'à ce jour et dont je viens d'indiquer sommarement le programme. Malheureusement, malgré la concision que j'ai cherché à mettre dans mes descriptions, j'ai atteint les limites réglementaires d’un volume, et je suis obligé de réserver pour un volume suivant le Mémoire qui termine le S 4 du programme et celui qui renferme les expériences énoncées par les $S 7 et 8. Je ferai tous mes efforts pour que la publica- lion en soit aussi prompte que possible. RQ G—— : MÉMOIRE SUR LA CHALEUR SPÉCIFIQUE DES FLUIDES ÉLASTIQUES, Lu à l’Académie des sciences dans la séance du 48 avril 1853. PREMIÈRE PARTIE. On peut définir la chaleur spécifique des fluides élas- tiques de deux manières différentes : dans la première, on appelle chaleur spécifique du fluide élastique la quantité de chaleur qu’il faut communiquer à un gaz pour élever sa tem- pérature de o à 1 degré, en le laissant se dilater librement, de manière à conserver une élasticité constante; dans la se- conde, c’est la quantité de chaleur qu’il faut lui donner pour élever sa température de o à 1 degré, en le forçant à con- server le même volume, sa force élastique augmentant. 1. 4 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE La première de ces capacités a été appelée chaleur spé- cifique du gaz sous pression constante ; la seconde a été nommée chaleur spécifique sous volume constant. La pre- mière définition coïncide, seule, avec celle que l’on a admise pour la capacité calorifique des corps solides et liquides; c'est aussi la seule qui se soit prèêtée, jusqu'ici, à une détermi- nation expérimentale directe. . La capacité calorifique des fluides élastiques sous volunre constant est un élément important pour la théorie physique de ces corps; aussi plusieurs géomètres et physiciens ont-ils cherché à déterminer les relations théoriques qui lient ces deux espèces de capacités calorifiques , et ils ont imaginé des méthodes expérimentales, plus ou moins détournées, pour les vérifier. Depuis un siècle, la chaleur spécifique des fluides élas- tiques a été l’objet des recherches d’un grand nombre de physiciens. Crawford, Lavoisier et Laplace, Dalton, Clément et Désormes, Delaroche et Bérard, Haycraft, Gay-Lussac, Dulong, de la Rive et Marcet, Apjohn, Suerman, etc., ont, successivement, publié des mémoires sur ce sujet. Plusieurs de ces physiciens ont cherché à démontrer, par l'expérience, certaines lois auxquelles ils avaient été amenés par des idées préconcues sur la constitution des fluides élastiques. Ils se sont moins appliqués à déterminer les valeurs numériques des capacités calorifiques des différents gaz par rapport à celle de l’eau liquide généralement admise comme unité, qu'à vérifier certaines relations très-simples qu’ils suppo- saient devoir exister entre elles. Les conclusions qu'ils ont tirées de leurs recherches sont généralement erronées. Le travail de Delaroche et Bérard, qui fut couronné en DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 5 1813 par l'Académie, est encore aujourd’hui le plus complet de ceux qui ont été publiés sur cette matière , et c’est celui dont les résultats s'éloignent le moins de la vérité. Gette supériorité tient moins aux soins extrèmes que ces habiles expérimentateurs ont apportés dans leurs expériences, qu’à la nature de la méthode expérimentale qu’ils ont suivie, De- laroche et Bérard ont cherché, en effet, à déterminer direc- tement la quantité de chaleur qu'une masse connue de gaz abandonne en se refroidissant d’un nombre déterminé de degrés; tandis que la plupart des autres physiciens, rebutés peut-être par la difficulté de réaliser pratiquement les con- ditions exigées par la méthode directe, ont eu recours à des méthodes détournées, dans lesquelles l’élément cherché n’exerçait souvent qu'une influence très-faible, dissimulée par des causes perturbatrices dont ils ne soupçonnaient pas l'existence. Nos connaissances sur la constitution physique des flui- des élastiques sont encore si peu avancées, que c'est une grande imprudence d’avoir recours à des méthodes détour- nées, quelque ingénieuses qu'elles soient, pour déduire la capacité calorifique de l'observation de phénomènes com- plexes. Dans l'établissement des données fondamentales de la physique, on ne doit avoir recours, autant que possible, qu’à des méthodes directes. Il faut que le procédé adopté soit, pour ainsi dire, la réalisation matérielle de la définition de l'élément que l’on cherche. Mais cette réalisation maté- rielle, dans des conditions offrant toute garantie d’exacti- tude, présente souvent de grandes difficultés. C'est à vain- cre ces difficultés que l’expérimentateur doit appliquer ses efforts, plutôt qu’à chercher, par des considérations théori- 6 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE ques, à faire dépendre la connaissance de l'élément cherché de l'observation plus facile de phénomènes complexes. Dans ” ce dernier cas, il donnera souvent la mesure de sa sagacité; mais, dans des phénomènes aussi obscurs que le sont encore aujourd’hui les phénomènes calorifiques, il sera bien rare que les considérations théoriques sur lesquelles il se sera basé soient admises sans contestation, et ne soient plus ou moins modifiées par des découvertes ultérieures. Les résultats numériques auxquels il sera parvenu ne seront généralement admis dans la science que lorsqu'ils auront été confirmés par des déterminations directes qui ne repo- sent sur aucun postulatum. Les faits consignés dans ce mé- moire et dans les suivants fourniront bien des preuves à l’appui de la proposition que je viens d’énoncer. Mes premières expériences sur la chaleur spécifique des gaz datent de quinze ans, et jeles ai annoncées à cette époque dans les mémoires que j'ai publiés sur la capacité calorifique des corps solides et liquides (1). Mais ces recherches m'ont présenté tant de difficultés, non-seulement sous le rapport de l’expérimentation , mais encore au point de vue théo- rique, que je ne me suis décidé à les publier qu'après avoir employé des méthodes variées, et fait une étude com- plète des phénomènes calorifiques qui se passent pen- dant le mouvement des gaz et dans leurs changements de volume. J'ai pu apprécier ainsi les diverses circonstances qui influent sur la capacité calorifique des gaz, et vérifier l’exac- a SR nl (1) Annales de chimie et de physique, 2° série, tome LXXIIT; 3° série, tomes 1 et IX DES FLUIDES ÉLASTIQUES. F titude de mes méthodes de correction , en forçant les actions perturbatrices dans des sens opposés. Cette remarque ex- plique le retard que j'ai apporté à la publication d’un travail dont la plupart des expériences sont terminées depuis plu- sieurs années. Avant de commencer l'exposé de mes recherches, il me paraît indispensable de donner un historique assez complet des travaux faits par mes devanciers. L'exposition des mé- thodes qu’ils ont suivies, la discussion de ces méthodes et celle des résultats obtenus, feront comprendre plus facile- ment au lecteur les difficultés spéciales attachées à ce genre de recherches, et lui permettront d'apprécier l'efficacité des moyens que j'ai employés pour les surmonter. " HISTORIQUE. Crawford est le premier physicien qui ait cherché à dé- terminer la chaleur spécifique des gaz ; il appliqua à cette re- cherche la méthode des mélanges, dont il était l'inventeur. Il se servait de deux vases de laiton mince, parfaitement sem- blables pour la grandeur, le poids et la forme. Il remplissait l’un de ces vases du gaz qu'il voulait examiner, et faisait le vide dans l’autre. Il les amenait alors tous deux à la tempé- rature de l'eau bouillante, et les plongeait subitement dans d’autres vases cylindriques ouverts, contenant une petite 8 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE quantité d’eau froide , suffisante pour les recouvrir. Il re- tranchait le réchauffement de cette eau opéré par le vase vide, de celui que produisait le vase plein du gaz, et il ad- mettait que le reste mesurait l'effet produit par le refroidis- sement du gaz; d'où il concluait sa chaleur spécifique. Mais il est facile de voir que le poids du gaz ne formant jamais qu’une fraction très-petite du poids de son enveloppe qui était soumise aux mêmes changements de température, l'effet thermique produit par le gaz n’était qu’une très-petite frac- tion de celui qui était opéré par son enveloppe, et qu'il n’é- tait pas susceptible d’une évaluation précise, puisqu'il sup- portait toutes les erreurs du procédé expérimental. Aussi les résultats de Crawford sont-ils très-erronés; car il trouve que la chaleur spécifique de l'air est presque le double de celle de l’eau, tandis qu’en réalité elle en est à peine le quart. Peu de temps après, Lavoisier et Laplace firent, à l’aide de jeur calorimètre à glace, quelques déterminations de la cha- leur spécifique de l’air atmosphérique et de celle de l'oxygène (Mémoires de chimie de Lavoisier, t.T, p. 134). Is trouvèrent que la capacité de l’eau étant représentée par 1,00, celle de l'air atmosphérique est 0,33 et celle de l'oxygène o,65. Ces résultats s'éloignent beaucoup moins de la vérité que ceux de Craw- ford. Lavoisier et Laplace ne les donnent d'ailleurs que comme approchés; ils avaient bien reconnu que leur pro- cédé, qui donnait des résultats exacts pour des corps possé- dant une grande capacité calorifique sous un petit volume, s’appliquait difficilement aux fluides élastiques, qui ont, au contraire, une capacité extrèmement petite par rapport à leur volume, et qu'il était d’ailleurs impossible de connaître exact DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 9 tement la température avec laquelle le gaz entrait dans la partie calorimétrique de leur appareil. L’uniformité de la compressibilité des gaz, reconnue par Boyle et Mariotte; l'égalité de leur dilatation, annoncée par Gay-Lussac, portèrent plusieurs physiciens à admettre que leur capacité calorifique devait aussi être la même, et ils imaginèrent des procédés plus ou moins ingénieux pour dé- montrer l'exactitude de cette proposition. Parmi ces pro- ‘cédés il convient de citer celui de Leslie, bien que le prin- cipe en soit complétement inexact. Supposons un réservoir au centre duquel se trouve un thermomètre très-sensible. On fait un vide partiel dans ce réservoir, puis on laisse rentrer un gaz dans sa cavité. Le gaz primitif sera comprimé et dégagera de la chaleur; mais le gaz entrant absorbera une partie de cette chaleur, et cette partie sera d'autant plus considérable que la capacité calori- fique du gaz entrant sera plus grande. Le mélange gazeux aura donc une température moyenne entre celle du gaz entrant et celle que le gaz primitif eût prise s’il n'avait pas eu à céder une partie de la chaleur dégagée. Cette température moyenne sera donc d'autant plus basse, toutes choses égales d'ailleurs, que la capacité calorifique du gaz entrant sera plus considérable. Leslie n’étendit ses expériences qu’à l'hydrogène et à l'air atmosphérique, et il en conclut que ces deux gaz avaient la même chaleur spécifique sous des volumes égaux. Gay-Lussac fit voir bientôt ce qu’il y avait d’inexact dans le principe de Leslie (Mémoires de la Société d' Arcueil, t. X, p- 180). La chaleur dégagée par compression dans l’expé- rience de Leslie ne provenait pas seulement de la diminution de volume que subissait le gaz primitivement contenu dans T. XXVI. 2 10 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE le réservoir, mais encore de celle qui était abandonnée par les premières portions du gaz entrant, qui se trouvaient com- primées, à leur tour, par celles qui entraient postérieurement. Gay-Lussac fit un grand nombre d'expériences par un pro- cédé analogue à celui de Leslie, mais dans lequel il pensait avoir évité toutes les objections qu'on pouvait élever contre ce dernier. Gay-Lussac se servait de deux ballons, de 12 litres de capacité, aussi semblables que possible, et commu- niquant entre eux par un ajutage à robinets. Il faisait le vide dans l’un, et remplissait successivement l’autre de diffé- rents gaz desséchés. Un thermomètre à alcool, très-sensible, se trouvait au centre de chacun de ces ballons. Lorsque les deux ballons étaient en équilibre parfait de température, il ouvrait la communication, et le gaz du ballon plein se pré- cipitait dans le ballon vide. Par un artifice ingénieux , mais qu'il serait trop long de décrire ici, il rendait la vitesse du courant gazeux exactement la même pour tous les gaz. Le thermometre du premier ballon s’abaissait, et celui du second ballon s'élevait d’une quantité égale; mais cette quantité était différente selon la nature du gaz et suivant les changements que subissait sa densité. Gay-Lussac crut pouvoir déduire de ses expériences les conséquences suivantes : 1° Lorsqu'un espace vide vient à étre occupé par un gaz, le calorique qui se dégage n’est point dû à la petite quantité d'air que l’on peut supposer y être resté, mais bien à la chaleur que dégagent les premières parties de gaz entrées lorsqu'elles sont comprimées par celles qui entrent après. 2° Si l’on fait communiquer deux espaces, dont l’un soit vide et l’autre plein d’un gaz, les variations thermométriques DES FLUIDES ÉLASTIQUES. II inverses qui ont lieu dans chaque espace sont égales entre elles. 3° Pour le même gaz, ces variations thermométriques sont proportionnelles aux changements de densité qu'il éprouve. 4° Ces variations de température ne sont pas les mêmes pour tous les gaz; elles sont d'autant plus grandes que leurs pesanteurs spécifiques sont plus petites. 5° Les capacités d’un même gaz pour le calorique dimi- nuent, sous le même volume, avec sa densité. 6° Les capacités des gaz pour le calorique, sous des volumes égaux, sont d'autant plus grandes que leurs pesanteurs spé- cifiques sont plus petites. Les expériences contenues dans ce mémoire montreront que la plupart de ces lois sont inexactes. Mais, en nous bor- nant pour le moment à l'examen critique de la méthode ex- périmentale, il nous sera facile de faire voir combien elle est incertaine et sujette à erreur. Ainsi, d'abord, les variations de température que les gaz subissent dans les deux ballons ne dépendent pas seulement de leur capacité calorifique, mais encore de la quantité de chaleur qu'ils absorbent ou abandonnent quand on leur fait subir des changements identiques de densité. Or, rien ne démontre à priort que ces quantités de chaleur absorbées ou dégagées soient proportionnelles aux capacités calorifiques. D'un autre côté, bien que l'écoulement du gaz n’exigeät que 11 secondes, les variations de température indiquées par les thermomètres à aleool étaient loin d’indiquer les variations que subissaient les gaz eux-mêmes, parce que ces thermo- mètres et l'enveloppe du ballon enlevaient la plus grande partie de la chaleur produite. Cela résulte des expériences cn 12 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE mêmes de Gay-Lussac; car ce physicien, ayant remplacé un thermomètre à alcool par un thermomètre à air très-sen- sible, observa une variation de température de 5°, au lieu d'une variation de 0°,6r qu'indiquait son thermomètre à al- cool dans les mêmes circonstances. Or, si les indications du thermomètre sont si variables avec sa sensibilité, il n’est pas douteux que, pour des quantités égales de chaleur dégagées, elles doivent dépendre, dans de grandes proportions, de la facilité, plus ou moins grande, avec laquelle les différents gaz communiquent leur excès de chaleur aux corps ambiants, c’est-à-dire de leur conductibilité et de la mobilité très-va- riable de leurs particules. Gay-Lussac n'accordait que peu de confiance aux résultats qu'il avait énoncés ; aussi revint-il peu de temps après sur le même sujet, et il publia dansles Ænnales de chimie,t. LXXXT, p. 98, un mémoire dans lequel il décrit un procédé pour comparer les capacités calorifiques des fluides élastiques qui lui paraissait ne rien laisser à désirer, et entièrement dif- férent de ceux qui avaient été proposés jusque-là. Ce procédé consiste à déterminer la température que prend un mé- lange de deux gaz, à chacun desquels on a communiqué à l'avance une température déterminée, l’un de ces gaz étant toujours l’air atmosphérique qui servait de terme de com- paraison. Au moyen d’un appareil convenable, les deux gaz arrivent constamment au point de leur réunion en quantités égales en volume, et la somme de leurs températures par rapport à celle de l'air ambiant est o. Pour remplir ces diverses con- ditions, Gay-Lussac emploie deux gazomètres de 8 litres en- viron de capacité, communiquant tous deux, d’une part, DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 13 avec le même réservoir d’eau qui y verse dans un temps donné des quantités égales de liquide, et communiquant de l’autre, l’un avec une caisse de fer-blanc où se trouve un mélange frigorifique, et l’autre avec une seconde caisse sem- blable, mais contenant de l’eau chaude, dont la température est autant au-dessus de celle de l'air ambiant que celle du mélange frigorifique est au-dessous. Les deux gaz, après avoir traversé ces deux boîtes dans de petits serpentins, se rendent dans un tube de verre placé à égale distance des deux boîtes, bien enveloppé d’édredon, et dans lequel est un thermomètre à mercure, très-sensible. Par ce procédé, chaque gaz arrive, à la vérité, au lieu du mélange avec sa température un peu altérée; mais, selon Gay-Lussac, ces al- térations seront égales et de signes contraires pour les deux gaz, de sorte que leurs effets se compenseront. Le tableau suivant renferme les résultats numériques des expériences de Gay-Lussac, dans lesquelles les nombres inscrits représentent les différences de température par rapport à l'air ambiant. 1 ° Gaz hydrogène... Due 22° La température du mélange par rapport Air FRS .._— à Fair ambiant est........ 0°. 2° Acide carbonique..... — 24° } é) MÉlADPe RE Eee en eee 00,1. Air atmosphérique ... + 250,5 3° Gaz hyürogène....... ne à Dre MÉTARPE ARR MS ete 2 ,,2. Acide carbonique... — 8 note LOBMES: 000800 cop0ee . + 0°,8 Oxynène Ma. — 21° 4° Air atmosphérique... + 22° . 5° Air atmosphérique.... — 21° Ces expériences conduisent, de la manière la plus évidente 14 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE en apparence, à cette loi, énoncée par Gay-Lussac : Les gaz précédemment examinés, et probablement tous les fluides élastiques, ont, sous le méme volume et des pressions sem- blables, la méme capacité pour le calorique. Néanmoins, très-peu de temps après, Gay-Lussac revint sur le mème sujet (Ænnales de chimie, t. LXXXT, p. 106). Il re- connut que ses premières expériences étaient inexactes, parce qu'elles avaient été faites sur de trop petites pro- portions; il annonça que les gaz, au lieu d’avoir tous la même capacité pour le calorique, en ont chacun une très- différente. Le moyen dont il se servit était le même que dans son pré- cédent travail. Mais, au lieu de gazomètres d’une faible ca- pacité, il en employa deux contenant chacun 8o litres : les thermomètres étaient aussi plus sensibles, et le reste de l'appareil mieux disposé que précédemment. Afin de faire parvenir la même quantité d’eau dans chaque gazomètre, et de déplacer ainsi, dans le même temps, exactement des vo- lumes égaux des deux gaz, Gay-Lussac fit communiquer les deux gazomètres dans leur partie inférieure au moyen d’un tube horizontal. Comme ils avaient des diamètres égaux, et qu'ils étaient placés à la mème hauteur, il arrivait que si l’un des gazomètres recevait plus d’eau que l’autre, l'excédant se partageait également entre eux, de sorte qu’ils se remplis- saient exactement dans le même temps. Les expériences prirent alors une régularité qu'elles n'avaient pas montrée jusque-là. Gay-Lussac chercha d'abord à constater si l’air conservait la même capacité à des températures différentes. Il en prit deux volumes parfaitement égaux, et il les exposa l’un à une DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 15 température de — 20°, l'autre à une température de + 52°; celle de l'air ambiant étant de + 16°. La moyenne de trois expériences a donné pour résultat que la capacité de l'air froid est à celle de l’air chaud, sous le méme poids, dans le rapport de 1 à 1,206. En substituant l'hydrogène à l'air dans l’un des gazomètres, iltrouva que, pour des volumes égaux à la même tempé- rature, la capacité de l'air refroidi à — 20° est à celle de l'hydrogène échauffé à + 52° dans le rapport de 1,000 à 0,907 ; mais lorsque c’est l'air qui est échauffé et l'hydro- gène refroidi, le rapport est alors de 1 à 0,752. Il trouva de même que lorsque l'air est refroidi à —20°, sa capacité est à celle de l'acide carbonique échauffé à + 52°, dans le rapport de 1 à 1,518; et seulement de 1 à 1,119, lorsque c’est l'air qui est échauffé à + 52°, et le gaz carbo- nique refroidi à — 20°. Ces dernières expériences sont en opposition dans leurs résultats avec les précédentes, puisqu'elles conduisent à admettre que les divers gaz, au lieu d’avoir la même capacité pour la chaleur, en ont, au contraire, chacun une très-dif- férente. De plus, Gay-Lussac en conclut que la capacité ca- lorifique d'un mème gaz croît rapidement avec sa tempé- rature. Cela paraissait probable, d’après les idées qu'on se faisait alors sur la nature du calorique; car le volume d’un gaz augmentant considérablement avec sa température, il semblait que ses molécules ne pouvaient être maintenues à des distances constamment croissantes que par une accumu- lation également plus grande, et même plus rapidement croissante de calorique. Or, dans les expériences que J'ai faites sur ce sujet capital, bien qu'elles aient eu lieu entre des 16 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE limites de température beaucoup plus étendues que celles de Gay-Lussac, il m'a été impossible de constater la moin- dre variation dans la capacité calorifique de l'air. Le résultat opposé obtenu par Gay-Lussac ne peut pro- venir que de la méthode suivie par cet illustre physicien. Mais le principe de cette méthode me parait à l'abri de toute contestation; il faut donc chercher la cause d’erreur dans la manière dont l'expérience était exécutée. Or, Gay-Lussac admet comme évident que le gaz froid se trouvant au-des- sous de la température de l'air ambiant d'une quantité pré- cisément égale à celle dont le gaz chaud se trouve au-dessus, les deux courants gazeux doivent éprouver, pendant leur trajet depuis les serpentins dans lesquels ils prennent leur température constante jusqu'au tube dans lequel s'opère leur mélange, des variations contraires, mais parfaitement égales, de température; de sorte que la température du mé- lange est la mème que cellé qui aurait lieu si les courants gazeux n'avaient subi aucune variation calorifique pendant leur parcours. Cette proposition me paraît très-contestable. Dans toutes les expériences que j'ai eu occasion de faire sur le réchauffement et le refroidissement des corps dans l'air, j'ai observé constamment que la même formule fondée sur la loi de Newton ne pouvait pas s'appliquer, en conservant les mêmes valeurs aux constantes, au réchauffement et au refroidissement, même pour de petites différences de tem- pérature. À plus forte raison cette circonstance se présen- tera-t-elle quand les différences de température par rapport au milieu ambiant seront très-considérables, comme dans les expériences de Gay-Lussac. Le gaz froid était généralement à 35° au-dessous de l'air ambiant, il se déposait donc néces- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 13 sairement de la vapeur d’eau atmosphérique, à l’état de givre, sur la tubulure qui amenait le courant froid. Cette circonstance faisait naître une cause puissante de réchauf- fement sur ce dernier courant, tandis qu’il n'existait pas de cause refroidissante analogue sur le courant chaud. D'autre part, le thermomètre destiné à indiquer la tempé- rature du mélange gazeux étant soumis simultanément au rayonnement des parois du tube qui conduit ce mélange, ne peut indiquer à peu près la température du courant gazeux, que si celui-ci est extrêmement rapide : car, si la paroi inté- rieure du tube tend à se mettre en équilibre de température avec le courant gazeux, la paroi extérieure tend à se mettre en équilibre avec l’air ambiant. Or, l’action de l’air ambiant sera souvent prépondérante sur le tube, si le courant gazeux intérieur est faible. On peut conclure ce fait, des expériences que j'ai citées dans mes études sur l’hygrométrie (Ænnales de chimie et de physique, 3° série, t. XV, p.210 et suivantes), où j'ai montré qu'il faut un courant gazeux très-rapide pour produire, sur les deux thermomètres sec et mouillé d’un psychromètre renfermé dans un large tube, une différence de température égale à celle que ces deux thermomètres in- diquent à l’air libre. À l’époque de ces dernières recherches de Gay-Lussac, Delaroche et Bérard s’occupaient du grand travail qui leur mérita en 1813 le prix proposé par l’Académie des sciences. Ils eurent recours à un procédé direct, fondé sur la méthode des mélanges. A l’aide d’un appareil convenable, ils produisaient un cou- rant gazeux d’une vitesse uniforme et constante pour tous les gaz. Ce courant s’échauffait à 100° en traversant un long AECENT: 3 18 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE tube dont les parois extérieures étaient enveloppées de vapeur d’eau bouillante, puis passait par un serpentin main- tenu dans un calorimètre chargé constamment de la même quantité d’eau, à laquelle le gaz abandonnait tout son excès de chaleur. Le calorimètre se réchauffait, et sa température s'élevait successivement jusqu’au point où le calorimètre perdait, dans chaque instant, par son rayonnement et par le contact de l’air ambiant, une quantité de chaleur égale à celle qu’il recevait dans le même temps du courant gazeux. Cette température devenait alors stationnaire. Or, la quan- tité de chaleur que perd, dans des intervalles de temps égaux, le calorimètre qui se refroidit dans un espace dont la température est #, est proportionnelle, d’après la loi de Newton, à l'excès 4 de sa température sur celle du milieu ambiant. D'un autre côté, la quantité de chaleur que le courant gazeux communique dans le même temps au calori- mètreest proportionnelle à la capacité calorifique c du gaz, et à la différence T — (4 + 0) de la température T du gaz à l'entrée et de celle &+ 6 du gaz à la sortie. On a donc, en désignant par K un coefficient constant, KO = c(T—i—06). Pour un second gaz qui traverserait le calorimètre avec la même vitesse, on aurait Kÿ = c(T—#—0"); d'où CRE c O gi T —e—6" Ainsi, pour obtenir les valeurs relatives des chaleurs spé- cifiques des divers gaz, il suffira d'observer les excès de tem- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 19 pérature stationnaire que prendra le calorimètre lorsqu'il sera traversé, successivement, par les différents gaz animés de vitesses constantes et ayant exactement la même tempé- rature initiale. Pour obtenir leur courant de gaz régulier, Delaroche et Bérard se servaient d’un gazomètre dont je vais indiquer le principe. Supposons deux grands ballons de verre A, A, de 40 litres de capacité, dans chacun desquels se trouve une vessie hu- mide V, V'. Ces deux vessies communiquent l’une avec l’autre par un tube fixé à leur col. Les ballons A, A’ com- muniquent chacun avec un vase cylindrique B, B', qui peut recevoir un courant uniforme d’eau, fourni par un appareil à écoulement constant de Mariotte. Des robinets convena- blement disposés permettent de faire arriver l’eau, soit dans le vase B pendant que le vase B' communique avec l’atmos- phère, soit dans le vase B’ tandis que le vase B communique avec l’air extérieur. Si la vessie V est pleine de gaz et la vessie V' vide, on pourra faire passer le gaz, avec une vitesse constante, de la première vessie dans la seconde. Il suffira, pour cela, d'a- mener le courant uniforme d’eau dans le vase B; l’air qui en sera chassé passera dans le ballon A, pressera la vessie V, et forcera le gaz qui y est contenu de se rendre dans la vessie V'. La vessie V', en se gonflant, fera passer l'air du ballon A' dans le vase B', et de là dans l’atmosphère. Lorsque le gaz sera passé de la vessie V dans la vessie V', on pourra lui faire faire le chemin inverse, en amenant le courant uniforme d’eau dans le vase B', et faisant communiquer le vase B avec l'air extérieur. Ces alternatives pourront être reproduites un 3. 20 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE aussi grand nombre de fois que l'on voudra ; et si l'appareil est convenablement réglé dans toutes ses parties, on main- tiendra le courant gazeux uniforme pendant un temps in- défini. Le tube qui joint les deux vessies comprend, dans son parcours, le tube dans lequel le gaz s’échauffe à roo°ainsique le serpentin du calorimètre. Une disposition très-simple, fon- déesur l'emploi de plusieurs robinets que l’on manœuvre si- multanément, permet de maintenir, constamment, au courant gazeux le même sens de mouvement dans le tube où il s’é- chauffe et dans le serpentin du calorimètre. Cette disposition présente plusieurs inconvénients graves, que nous allons signaler : Les gaz sur lesquels on opère ne sont pas secs, mais, au contraire, toujours saturés d'humidité à la température am- biante. Il faut donc corriger, dans chaque expérience, la ca- pacité calorifique trouvée pour le gaz, de la différence entre la capacité de la vapeur aqueuse et celle d’un volume égal de gaz. Si l’on néglige cette correction, on commet une erreur, qui n’est cependant pas considérable, parce que la quantité de vapeur mêlée au gaz est toujours fort petite. D'ailleurs il n'est pas à craindre que de l’eau se dépose dans le serpentin du calorimètre, parce que la température stationnaire de celui-ci est toujours très-supérieure à celle à laquelle le gaz est saturé. On sait aujourd’hui que deux gaz, qui ne sont séparés que par une membrane humide, se mélangent promptement par voie d’endosmose, et, au bout d’un temps, souvent assez court, leurs forces élastiques primitives se trouvent notable- ment modifiées. Les gaz renfermés dans les vessies doivent DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 21 donc se mélanger promptement avec l’air ambiant, et cette altération de leur pureté est beaucoup plus rapide pour les uns que pour les autres. Nous avons dit que le gaz, avant d’arriver au calorimètre, traversait un tube droit dont les parois sont maintenues à 100° par la vapeur de l’eau bouillante. Mais, comme ce tube n’a que 1 mètre de longueur, et qu'il existe d’ailleurs, né- cessairement, entre le point où ce tube sort du manchon par- couru par la vapeur d’eau, et l’orifice du calorimètre, une petite partie de tube exposée à l’air ambiant, il est à craindre que le gaz ne possède pas 100° à son entrée dans le serpentin du calorimètre. Delaroche et Bérard ont cher- ché à déterminer sa véritable température par des expérien- ces préliminaires. A cet effet, ils ont remplacé leur calorimè- tre par un tube dans l’axe duquel ils disposaient un thermo- mètre dont le réservoir occupait précisément la même place que l’orifice du serpentin dans les expériences véritables. Ce thermomètre a montré, dans diverses expériences, des températures comprises entre 92,6 et 95,6. Mais Delaroche et Bérard. font observer que la température véritable du courant gazeux doit être, nécessairement, supérieure à celle du thermomètre, parce que cet instrument est influencé par le rayonnement de la paroi du tube maintenue à une température plus basse par le contact de l’air am- biant. Ils concluent qu’en admettant que la température du gaz, à l’orifice du tube, est égale à la moyenne entre celle de l'eau bouillante et celle que le thermomètre a indiquée dans les expériences préliminaires, on ne peut pas s'éloigner beaucoup de la vérité. Cette évaluation est très-arbitraire; d’ailleurs, les différents gaz ayant des pouvoirs conducteurs 22 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE inégaux, perdent, dans le même temps, des quantités de chaleur fort différentes, en passant par le même circuit maintenu dans des conditions identiques. L'eau du calorimètre n’était pas agitée dans les expérien- ces de Delaroche et Bérard; et, bien que le réservoir du thermomètre occupât toute la hauteur de la colonne d’eau, la température stationnaire qu'il indiquait pouvait être très- sensiblement différente de la température moyenne possédée. par l’eau. Cette circonstance se présente nécessairement à un haut degré, comme je m'en suis assuré par des expériences directes, dans un vase où les mouvements de l’eau sont gé- nés par le serpentin qui y est contenu, et où la source calo- rifique agit principalement en un seul point, à l'orifice du serpentin; tandis que le refroidissement a lieu sur tout le pourtour du vase. Bien que la communication entre le tube où le gaz s’é- chauffait et l’orifice du serpentin eût lieu par l'intermédiaire d’une petite tubulure de verre, mauvais conducteur de la chaleur, et n'ayant que 2 centimètres de longueur, on n’évi- tait pas qu'une quantité notable de chaleur ne passät, par conductibilité directe, du manchon chauffé par la vapeur au calorimètre. Delaroche et Bérard ont cherché à déterminer cette quantité dans des expériences préliminaires. Ils ont trouvé que cette seule cause de réchauffement maintenait l'eau du calorimètre à une température stationnaire dépas- sant de 3,11 la température de l'air ambiant; et ils admet- tent, d’après des considérations assez contestables, que le réchauffement produit par cette cause était seulement de 2°,5 dans le cas où le calorimètre s’échauffait, en outre, par l'effet du courant de gaz chaud. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 23 Pour vérifier les résultats obtenus par leur procédé des excès de température stationnaire, Delaroche et Bérard firent, à l’aide du même appareil, de nouvelles expériences d’après un principe un peu différent. Au lieu d'attendre que la tem- pérature du calorimètre fût devenue stationnaire sous l’in- fluence du courant gazeux chaud et de sa déperdition propre de chaleur par le contact de l'air ambiant, ils déterminaient la quantité de gaz qui traversait le serpentin, pendant que cette température s'élevait d’un certain nombre de degrés, à partir d’un terme donné, ainsi que le temps nécessaire pour ce réchauffement. Ils se fondaient sur ce principe que, toutes choses égales d’ailleurs, la chaleur spécifique doit être en raison inverse de la quantité de gaz qui traverse le calori- mètre pendant que la température s'élève d’une même quan- tité. Pour tenir compte de la chaleur que le calorimètre perd ou gagne pendant la durée de l’expérience, Delaroche et Bérard se fondaient sur le principe de Rumford. Après avoir abaissé la température de leur calorimètre de 5 à 6° au-dessous de l’air ambiant, ils faisaient circuler le courant de gaz chaud; le calorimètre prenait ainsi une marche régu- lière d’échauffement avant d’arriver au commencement de l'expérience. Lorsqu'il était parvenu à un terme plus bas de 2° seulement que la température de l'air, on commençait à noter le nombre delitres qui étaient employés pour élever sa température jusqu’à 2° au-dessus de cette même température. On admettait que la perte de chaleur faite par le calorimetre pendant la seconde période, sous l'influence des causes exté- rieures, était compensée par le gain qu’il avait fait dans la pre- mière. De plus, puisque le gaz sortait toujours du calorimètre en équilibre de température avec lui, et que la température 24 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE de ce calorimètre était, pendant la première moitié de l'expé- rience, au-dessous de l'air ambiant d’une quantité égale à celle dont il se trouvait au-dessus pendant la seconde, on pouvait admettre que, pendant toute la durée de l’expé- rience, la température du gaz sortant était égale à celle de l'air ambiant. Le résultat obtenu était d’ailleurs corrigé de la quantité de chaleur que le tube amenant le gaz chaud ap- portait au calorimètre par conductibilité directe, et qui avait été déterminée par une expérience préliminaire. Voici, d’ailleurs, les résultats numériques que Delaroche et Bérard ont obtenus par ces deux procédés : 1° PROCÉDÉ, 2° PROCÉDÉ. mm, mm, en volume, en poids, en volume, enpoids, Chaleur spécifique de l’air atmosphérique. 1,0000, 1,0000, 1,0000, 1,0000, « de l'hydrogène...... 0,9033, 12,3401, 0,893, 0,9033, « de l'acide carbonique. 1,2583, o0,8280, 1,311, 1,2b93, « de l'oxygène... .. 0,976, o,8848, 0,974, 0,976b, « du protoxyde d'azote. 1,3503, o0,8878, 1,315, 1,3503, « du gaz oléfiant...... 1,5530, 1,5763, 1,680, 1,5b30, « de l'oxyde de carbone. 1,0340, 1,080, 0,983, 1,0340. Ces nombres expriment seulement les chaleurs spécifiques de divers gaz par rapport à celle de l’air prise pour unité. Pour avoir ces capacités calorifiques par rapport à celle de l’eau, que l’on admet comme unité pour les corps solides et liquides, il suffisait d’avoir la valeur de cette dernière capa- cité pour l’un quelconque de ces gaz. C’est ce que Delaro- che et Bérard ont cherché à faire pour l’air atmosphérique. Ils ont employé pour cela plusieurs moyens. Le premier consiste à faire passer un courant d’eau par le tube chauffé à 100°, puis par le calorimètre, et à régler la DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 25 vitesse de ce courant de manière à amener le calorimètre à une température stationnaire peu différente de celle qu'il prenait lorsqu'il était traversé par des courants gazeux. On comparait le poids de l’eau qui traversait ainsi l'appareil au poids de l'air atmosphérique qu'il fallait faire passer, dans le même temps, pour obtenir le même excès de tempé- rature stationnaire, et l’on en concluait la chaleur spécifique del’air par rapport à l’eau. La difficulté principale de cette manière d'opérer consiste à déterminer exactement la température moyenne de l'eau au moment de son entrée dans le calorimètre. Le procédé que Delaroche et Bérard ont employé pour cela, et qu’il serait trop long de décrire ici, admet implicitement que la tempé- rature est la même dans tous les points d’une section trans- versale du filet aqueux. Or, cette supposition peut être très- éloignée de la vérité pour un courant d’eau très-lent (écoulement de 38 grammes en 10 minutes); les particules qui descendent le long des parois du tube sont alors néces- sairement à une température plus basse que celles qui suivent l'axe. Le second procédé consiste à déterminer, par le calcul, la quantité de chaleur que le calorimètre perd en 10 minutes dans le milieu ambiant, lorsqu'il est parvenu à sa tempéra- ture stationnaire sous l'influence du courant gazeux chaud. Cette quantité est nécessairement égale à celle que lui com- munique, dans ce même temps, le poids de gaz chaud qui le traverse. La quantité de chaleur perdue par le calorimètre, pour un excès donné de température, était d’ailleurs déter- minée par des expériences directes. Enfin, la troisième méthode employée par Delarocheet Bé- FEOXXVL 4 26 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE rard consiste à déduire la capacité calorifique de l'air par rap- port à l’eau, des expériences qu'ils ont faites en s'appuyant sur le principede Rumford, c’est-à-dire en notant le poids du gaz qui doit traverser le calorimètre dont la valeur calorifique est connue, pour élever sa température, depuis 2° au- dessous de la température ambiante jusqu’à 2° au-dessus. Comme on admet que, dans ce cas, le calorimètre ne gagne ni ne perd de chaleur par le milieu ambiant, il est clair que _cette seule observation donne les éléments nécessaires pour connaître la chaleur spécifique de l'air par rapport à l’eau. J'ai déjà insisté plus haut sur les causes d'incertitude quisont inhérentes à ces procédés. Quoi qu'il en soit, Delaroche et Bérard concluent de ces expériences, pour la chaleur spécifique de l'air atmosphéri- que par rapport à l’eau : par la première méthode... ... - +e-110;2400, par la seconde............. …..--. (0,201, par la troisième....... 9e 9por sou 0,2697, Moyenne. .... .... 0,2669. Mais il est évident qu'une moyenne déduite de nombres aussi divergents ne peut être considérée que comme une ap- proximation. Delaroche et Bérard ont cherché, en outre, à déterminer la relation qui existe entre les chaleurs spécifiques d’un même gaz soumis à des pressions différentes, ou, ce qui re- vient au même, ayant différentes densités. À cet effet, ils firent circuler dans leur calorimètre un courant d’un même gaz, tantôt comprimé artificiellement, tantôt soumis à la simple pression de l’atmosphère ; et ils déterminèrent, dans DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 37 les deux cas, le terme où la température de leur calorime- tre devenait stationnaire. Ils ne firent ces expériences que sur l'air atmosphérique, en faisant varier la pression du gaz de 0",7405 à 1",0058. Cette variation de pression était trop faible pour qu'on püt en conclure la loi générale du phéno- mène; mais la disposition de l’appareil ne permettait pas d'aller plus loin. Ils conclurent de leurs expériences que la chaleur spécifique de volumes égaux d’un même gaz est d’au- tant plus grande que la densité du gaz est elle-même plus considérable; mais que le rapport des chaleurs spécifiques n'est pas le même que celui des densités, car ce dernier étant Se: le premier a été trouvé de ——. 1,3583 1,2396 Enfin , Delaroche et Bérard ont essayé de déterminer la chaleur spécifique de la vapeur aqueuse en cherchant, par des expériences comparatives, à quel terme la température de leur calorimètre était maintenue stationnaire, d’abord par un courant d’air saturé d'humidité à une température dé- terminée, et en second lieu par le même courant desséché. Mais, pour que cette expérience puisse donner des résultats concluants, il faut que la température de saturation de l'air soit très-élevée, sans quoi la quantité de vapeur contenue se- ait très-faible. De plus, la température stationnaire à la- quelle le calorimètre s'arrête doit toujours être supérieure à la saturation, autrement l'expérience serait troublée par l’eau qui se condenserait dans le serpentin. Or, la température stationnaire du calorimètre sera d'autant plus élevée, toutes choses égales d’ailleurs, que le milieu ambiant sera plus chaud. Delaroche et Bérard n'ayant pu donner à la chambre dans laquelle ils opéraient une température supérieure à 30°, 4. 28 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE le calorimètre est devenu stationnaire à 41°,3, et la tempé- rature à laquelle l’air avait été préalablement saturé ne pouvait être supérieure à {o°. Mais alors l’air ne renfermait I . Ple que — de son volume de vapeur, et il est évident que, dans de telles conditions, on ne peut pas espérer obtenir une va- leur, même approchée, de la capacité calorifique de la vapeur aqueuse, puisque celle-ci ne forme qu'une fraction très- petite du résultat total donné par l'expérience, et qu'elle supporte d’ailleurs la somme des erreurs accidentelles des deux expériences comparatives qui servent à la déterminer. Aussi, Delaroche et Bérard ont-ils trouvé une valeur beau- coup trop considérable. La chaleur spécifique de l'air étant 1,0000, celle de la vapeur aqueuse serait, selon ces physi- ciens, en volume 1,96, et en poids 3,136; tandis que, en réa- lité, la capacité calorifique de la vapeur d’eau n’est environ que le double de celle de l'air pour le mème poids. J'ai cru nécessaire d’insister longuement sur les expérien- ces de Delaroche et Bérard, d'abord parce que ce sont celles qui, jusqu'ici, ont inspiré, à juste titre, le plus de confiance aux physiciens, et ensuite parce que les méthodes auxquelles je me suis arrêté dans mes propres recherches présentant de l’analogie avec les leurs, il sera plus facile au lecteur de ju- ger de l'efficacité des procédés à l'aide desquels j'ai cherché à éluder ou à corriger les causes d'erreur que j'ai signalées. M. Haycraft a publié en 1823, dans les Transactions philo- sophiques d'Édimburgh, un mémoire sur la chaleur spécifi- que des gaz, dont une traduction française a été imprimée dans les Ænnales de chimie et de physique, 2° série, t. XXVI, page 298). Dans ce mémoire, M. Haycraft, après avoir in- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 29 sisté sur les causes d’erreur qu'il reconnaît dans les expé- riences de Delaroche et Bérard, décrit un appareil à l’aide duquel il a cherché à les éviter, et qui présente en effet, sous beaucoup de rapports, de grands avantages sur celui de ces derniers physiciens. L'appareil de M. Haycraft se compose de deux pompes à double effet parfaitement semblables, et placées immédiate- ment l'une à côté de l’autre. Les tiges des pistons sont mues par le même axe horizontal, de sorte que les deux pistons parcourent toujours des chemins parfaitement égaux. A l’aide de soupapes convenablement disposées, les courants gazeux déterminés par le jeu simultané des deux pompes prennent toujours la même direction, malgré le mouvement alternativement inverse des pistons. L'une de ces pompes envoie constamment de l'air ; la seconde envoie le gaz dont on veut comparer la capacité calorifique à celle de l'air; les deux courants gazeux sont d’ailleurs, nécessairement, égaux en volume. Les gaz traversent deux serpentins maintenus dans le même bain d’eau chaude, qui donne à tous deux une température identique, qu’on n’a d’ailleurs pas besoin de connaître ; de là ils se rendent dans des serpentins conte- nus dans deux calorimètres parfaitement semblables, chargés de la même quantité d’eau à la même température, et dispo- sés dans une même boîte maintenue à une température uni- forme par un bain d’eau qui l'enveloppe de toutes parts. Ainsi, à l’origine, les deux calorimètres sont dans des con- ditions identiques, et, pendant toute l’expérience, ils seront soumis aux causes perturbatrices exercées par un milieu ambiant, parfaitement constant pour tous deux. Sïles deux Courants gazeux, parfaitement égaux en volume, qui les tra- 30 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE versent avec des températures initiales égales, ont la même capacité calorifique en volume, les deux calorimètres subi- ront des élévations simultanées de température parfaitement égales. S'il en est autrement, le calorimètre qui est traversé par le gaz ayant la plus grande capacité calorifique, pren- dra un accroissement plus rapide de température, et il sera facile de déduire les chaleurs spécifiques relatives des deux gaz, des températures simultanées indiquées par les thermomètres des deux calorimètres, après les avoir corrigées des perturbations exercées par le milieu am- biant. Malheureusement, M. Haycraft ne nous a donné aucune indication précise sur les parties de appareil qui exercent, ainsi que nous l'avons vu plus haut, une grande influence sur l'exactitude des résultats, notamment sur la disposition des calorimètres et sur celle de l'appendice qui joint le ser- pentin du calorimètre avec celui du bain destiné à chauffer les gaz. Il est surprenant que, avec un appareil contre les principes duquel on ne peut élever aucune objection sé- rieuse, M. Haycraft soit arrivé à des résultats si contraires à la vérité; car la conclusion qu'il tire de son travail est que tous les gaz, tant simples que composés, ont la même capa- cité pour la chaleur. En outre, il trouve des différences con- sidérables, et absolument inex plicables, entre la capacité ca- lorifique d’un gaz sec et celle du même gaz chargé de vapeur, entre la capacité de l'air atmosphérique pur et celle de l'air qui a servi à la respiration. MM. Delarive et Marcet se sont occupés, à plusieurs repri- ses, de la détermination de la chaleur spécifique des gaz. Dans un premier mémoire (Annales de chimie et de physi- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 3T que, 2° série, tome XXXV, page 5), ils décrivent un procédé ingénieux qui, s’il était réellement applicable, aurait l’avan- tage de donner directement la capacité calorifique des gaz sous volume constant. Un petit ballon de verre, de 33 cent. cubes de capacité, et à parois très-minces, sert successive- ment de récipient aux divers gaz. Ce petit ballon est ter- miné par un tube étroit qui communique avec un petit ma- nomètre à mercure, de sorte que l’ensemble constitue un thermomètre à gaz dont les températures sont indiquées par les variations de force élastique, tandis que le volume gazeux reste sensiblement constant. Le réservoir de ce thermomètre à gaz est maintenu au centre d’un grand ballon en cuivre de 18 centimètres de diamètre, dans lequel on maintient constamment un vide de 5 millim. Ce ballon ayant été tenu préalablement à une température inférieure à 20°, on le plonge subitement dans un grand bain d’eau maintenu à 30°, et on note exactement le temps que met le thermomètre, successivement rempli de divers gaz, pour passer de la température de 20° à celle de 25. MM. Delarive et Marcet admettent que, dans ces circonstances, l'enveloppe en verre du thermomètre, recevant constamment la même quan- tité de chaleur de l'enceinte, doit également, quand il est rempli de divers gaz, communiquer à ces gaz des quantités égales de chaleur; les températures que pren- dront ces gaz, dans le même temps, seront donc d’autant plus élevées que leur capacité calorifique sera moindre. Mais, ainsi que Dulong l’a déjà fait remarquer (Ænnales de chimie et de physique, tome XLI, page 119), pour que ces inégalités de température fussent sensibles dans les expé- riences, il faudrait que la quantité de chaleur prise par le 32 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE gaz, dans l'appareil thermométrique total, fut une frac- tion notable de celle que prend l'enveloppe du réservoir qui le renferme. Or, il n’en est pas ainsi dans l'appareil de MM. Delarive et Marcet; le poids du gaz n'était guère que le — de celui de l'enveloppe, et comme les capacités calori- 120 fiques, en poids, du verre et de l'air sont peu différentes, il est clair que les différences de capacité des gaz ne peuvent pas influer sensiblement sur la vitesse de réchauffement du thermomètre total. Celle-ci étant manifestée par l’augmen- tation de force élastique du gaz, variait bien plus suivant la facilité plus ou moins grande avec laquelle la masse totale du gaz se mettait en équilibre avec les parois du réservoir, c’est-à-dire avec la plus ou moins grande mobilité de ses particules. Pour répondre à cette objection, MM. Delarive et Marcet firent une nouvelle série d'expériences (Ænnales de chimie et de physique, tome XL, page 78) avec un réservoir à gaz de plus grandes dimensions, dans lequel la masse du gaz for- mait une fraction plus grande de celle de son enveloppe (sa- = L . 1 . . 2 . « voir, ; au lieu de —=). Mais cette fraction était encore très- petite, et les objections conservaient toute leur force. Les vitesses de réchauffement de leur appareil thermo- métrique n'étant pas sensiblement influencées par la capacité calorifique des gaz, MM. Delarive et Marcet ont été naturelle- ment amenés à conclure de leurs expériences, que, sous le même volume et sous la même pression, tous les gaz, tant simples que composés, ont la même chaleur spécifique. C’é- tait une loi semblable à celle qui avait été énoncée par DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 99 Haykraft, avec cette différence que les expériences de ce dernier physicien se rapportent aux gaz considérés sous des pressions constantes, tandis que celles de MM. Delarive et Mar- cet concernent les gaz maintenus dans des volumes constants. En remplissant leur appareil de gaz plus où moins dila- tés, MM. Delarive et Marcet ont constaté que la chaleur spé- cifique d'un même volume de gaz décroissait sensiblement avec sa densité. Au reste, MM. Delarive et Marcet ont reconnu eux-mêmes, plus tard, que leur procédé était défectueux ; car de nou- velles expériences qu'ils firent en 1835 (Annales de chimie et de physique, tome LXXV, page 113) sur un principe com- plétement différent, leur démontrèrent que les gaz COmpo- sés n’ont pas tous la même chaleur spécifique sous des volu- mes égaux. L'appareil qu'ils employèrent pour ces nouvelles recherches se composait d’un très-petit vase en laiton tra- versé par un serpentin en cuivre. Ce petit vase, rempli d’es- ‘ sence de térébenthine, était disposé au centre d'une grosse sphère de cuivre, noircie intérieurement, et dans laquelle on faisait le vide. Un thermomètre très-sensible indiquait, à chaque instant, la température du liquide dont le petit vase était rempli. Les deux extrémités du serpentin communi- quaient avec l'extérieur au moyen de deux tubes en verre qui traversaient, ainsi que la tige du thermomètre, la paroi supé- rieure de la sphère. La manière d'opérer consistait à noter exactement le temps que le thermomètre du petit vase mettait à se refroidir d’un même nombre de degrés : 1° Quand le serpentin du petit vase n’est traversé par au- cun gaz ; T. XXVL. 5 34 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Lo rsqu'il est traversé par un courant d’air atmosphé- rique ; 3° Lorsqu'il est parcouru par un autre gaz que l'on veut comparer à l'air. On notait également les volumes de gaz qui avaient passé pendant ces refroidissements égaux. A l'aide de ces données, et par une formule qui leur avait été indiquée par Dulong, MM. Delarive et Marcet caleulaient les capa cités calorifiques des gaz par rapport à celle de Fair. Ils trouvèrent ainsi que l'azote, l'oxygène et l'hydrogène ont la mème chaleur spécifique, sous le même volume et à pres- sion constante, mais que des gaz composés, notamment l'a- cide carbonique et l'hydrogène bicarboné, en ont une très- différente. Ainsi, d’après ces physiciens, la chaleur spé- cifique de l'air étant 1,000, celle de l’acide carbonique serait 1,222, et celle de l'hydrogène bicarboné 1,531. Ce dernier procédé de MM. Delarive et Marcet peut don- ner des résultats exacts, mais 1l a inconvénient de ne four- nir que les capacités calorifiques relatives des gaz, et non leur chaleur spécifique par rapport à l’eau, qu’il est néces- saire de connaitre dans beaucoup de cas. Dulong se proposait de faire des expériences par une méthode à peu près semblable, ainsi que cela résulte d’une lettre qu'il écrivit à ce sujet aux deux physiciens de Ge- nève, et que ceux-ci ont insérée dans leur mémoire. Ce cé- lèbre physicien avait même fait construire un grand appa- reil destiné à ces nouvelles recherches, et qui fait aujourd’hui partie du cabinet de physique de la Sorbonne; mais la mort est venue l'enlever aux sciences, avant qu’il eüt commencé ses expériences. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 35 Afin de n'omettre aucun des procédés qui ont été propo- sés ou employés jusqu'à ce jour pour la détermination des capacités calorifiques des fluides élastiques, je dirai quelques mots des méthodes qui ont été employées par MM. Apjohn et Suerman, en se fondant sur le froid produit par l’évapo- ration de l’eau dans les divers gaz, ainsi que des expériences par lesquelles Dulong a cherché à les déterminer d’après le son fondamental que rend un tuyau d'orgue rempli par les différents gaz. Gay-Lussac a publié dans les Ænnales de chimie et de phy- sique, tome XXI, page 82, 2° série, un travail intéressant sur le froid produit par l’évaporation de l’eau dans un courant d’air see, ou plus ou moins saturé d'humidité; et il a indiqué que l’on pouvait déduire de ce principe un moyen pour dé- terminer l’état hygrométrique de l'air, ainsi que la capacité des gaz pour la chaleur. M. August de Berlin réalisa plus tard la première application par son psychromètre. MA}. Ap- john de Dublin et Suerman utilisèrent le principe de M. Gay- Lussac pour la détermination de la capacité calorifique des gaz. Supposons deux thermomètres très-sensibles, placés dans un tube courbé en siphon ; l’un deces thermomètres est sec, le réservoir de l’autre est recouvert d'une batiste que l’on main- tient constamment humide. On dirige à travers le tube en si- phon un courant de gaz parfaitement desséché, qui passe d’abord sur le thermomètre sec, puis sur le thermomètre humide. Si l’on suppose le courant gazeux en équilibre de température avec le milieu ambiant, le thermomètre sec conservera sa température primitive quiestcelle de ce milieu; la température du thermomètre humide s’abaissera, au con- GE 36 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE traire, par suite du froid produit par l'évaporation de l’eau, et se fixera au bout de quelque temps, si le courant gazeux conserve une vitesse constante. Soit L la force élastique du courant gazeux sec, £ sa tem- pérature indiquée par le thermomètre see, t’ la température du thermomètre humide, /” la force élastique de la vapeur aqueuse à saturation correspondant à la température #, à la densité de la vapeur d’eau par rapport à l'air, x sa chaleur latente de vaporisation à la température #', enfin y la capa- cité calorifique du gaz; on aura (Ænnales de chimie et de physique, 3° série, t. XV, p. 205) : fo —$)(t—1) =$fN; QU y(a—S)(t—1) =SN; d'où y TE DIET) On peut donc déduire la chaleur spécifique du gaz de l'ob- servation des températures t et t', les données numériques de la formule étant connues. Mais remarquons que les principes théoriques sur lesquels cette formule est établie sont très-contestables, ainsi que je l'ai déja démontré (Ænnales de chimie et de physique, 3° sé- rie, t. XV, p. 206 etsuiv.); car la formule est indépendante de la vitesse du courant gazeux, tandis que l'expérience dé- montre que la différence {—# varie considérablement avec cette vitesse, et devient d'autant plus grande que celle-ci est plus considérable. De plus, la température du thermomètre mouillé est influencée par le rayonnement de la paroi du tube qui renferme ce thermomètre, et cette influence est va- riable, elle-même, avec la vitesse du courant de gaz, avec la mobilité plus ou moins grande deses particules, et peut-être méme avec sa nature chimique, qui peut favoriser plus ou DRE ee gd ph . s DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 37 moins la volatilisation de l'eau. Ces causes d’erreur n’ont pas échappé à M. Suerman ; il les a mises en évidence dans ses propres recherches, et il admet que les valeurs qu'il a obtenues pour les capacités calorifiques des gaz par rapport à l’eau sont nécessairement trop fortes, parce que toutes les causes d'erreur tendent à diminuer la différence (6 — #’) qui entre en dénominateur dans la formule. Voici, du reste, les nombres que ce physicien a déduits de ses expériences pour les chaleurs spécifiques des gaz par rapport à l’eau : Air atmosphérique. ....... OP O4DE OxyÉÈNE ER ARR AUS EIE + 0,270, Hydrofene Lee" CR ere 6,1892, Azote..... Ge bé die Réoos best 0,3135, Oxyde de carbone... “éagée 100129; Protoxyde d’azote.....,........ 0,2240, « Acide carbonique...... RCE 0,2124. Les chaleurs spécifiques de ces mêmes gaz, relativement à celle de l'air prise pour unité, sont, d'après MM. Suerman et Apjohn : SOUS VOLUMES ÉCAUX. SOUS POIDS ÉGAUX. RE ————— Suerman, Apjobn, Suerman. Apjohn. Air atmosphérique... 1,0000, 1,0000, 1,0000, 1,0000, OXYBRÉDE eines ee se 0,994, » 0,9028, » Hydrogène... ....... 15979, 1,8948, 20,3191, 27,5407, NES Rod does + 1,0005, 0,9887, 1,0293, 1,0169, Oxyde de carbone. ... 0,9923, 1,0808, 1,0253, 1,1167, Protoxyde d’azote.... 1,1229, 1,165», 0,73b4, o,7631, Acide carbonique..... 1,0655, 1,0146, 0,6975, 0,7161. Ces valeurs diffèrent beaucoup plus des véritables que celles qui ont été trouvées par Delaroche et Bérard. Dulong publia en 1828 un mémoire important ayant pour 38 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE titre : Recherches sur la chaleur spécifique des fluides élas- tiques (Annales de chimie et de physique, t. LXI, p. 112). Mais, en fait, ce travail n’a qu'un rapport éloigné avec le sujet que son titre annonce; car le but immédiat des recher- ches de Dulong est la détermination de la vitesse de propa- gation du son dans les divers gaz; et, pour rattacher ce sujet à la chaleur spécifique des gaz, il faut admettre plusieurs lois physiques qui, aujourd'hui même, sont loin d'être de- montrées. Lorsqu'on fait parler un même tuyau avec différents gaz, de manière à lui faire rendre constamment le son fonda- mental, on entend des notes différentes, dont on peut déter- miner le nombre de vibrations par les méthodes connues. Si l’on admet, avec Dulong, que la position et la forme des surfaces nodales dans le tuyau sont indépendantes de la na- ture du gaz et restent les mêmes pour tous, on peut déduire de cette seule détermination la vitesse de propagation du son dans le gaz. Soit, en effet, / la longueur de la concaméra- tion, supposée constante pour tous les gaz, quand le tuyau rend le son fondamental, » le nombre de vibrations par se- conde correspondant à ce son pour un certain gaz, la vi- tesse de propagation du son dans ce gaz, on aura v = in. La détermination de la longueur / présente de grandes difficultés; mais on n’en a pas besoin si l’on peut admettre qu'elle est la même pour tous les gaz. En effet, soient N le nombre de vibrations qui correspond à la note rendue par le tuyau quand il est insufflé par de l'air atmosphérique, V la vitesse de propagation du son dans l’air telle qu'elle a été DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 39 déterminée par les expériences faites dans notre atmosphère libre, nous aurons [4 V—=N/; parsuite = —— Il est difficile, d’après ce que l’on sait aujourd’hui de l’in- fluence que la forme et la section de l'embouchure exercent sur le son fondamental rendu par un tuyau, d'admettre que la longueur de la concamération qui correspond à ce son est la même pour des gaz qui présentent de grandes diffé- rences dans leurs densités et dans la mobilité de leurs parti- cules. Quoi qu'il en soit, supposons que la vitesse de propa- gation du son soit exactement connue dans les différents gaz, et voyons comment on a cherché à lier cette vitesse avec la capacité calorifique des gaz. On sait que la vitesse du son dans Pair atmosphérique, telle qu’elle est donnée par les observations directes, ne s’ac- corde pas avec celle que Newton et d’autres géomètres ont déduite de considérations théoriques. Laplace a cherché, le premier, à expliquer la cause de cette différence. Ce grand géomètre admet qu'elle tient à ce que l’on n’a pas eu égard, dans le calcul, aux variations de température qui accompa- gnent les changements subits de densité dans les fluides élas- tiques. Îl trouve que la vitesse réelle du son doit s'obtenir en multipliant la vitesse calculée d’après la formule de New- ton, par la racine carrée du rapport de la chaleur spécifi- que de l’air sous une pression constante, à la chaleur spéci- fique du même fluide, sous un volume constant. Clément et Désormes, et plus tard Gay-Lussac et Welter, cherchèrent à déterminer ce rapport par des expériences di- rectes. Îls trouvèrent une valeur telle qu’en la substituant 4o DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE dans la formule de Newton, corrigée par Laplace, la vitesse théorique du son dans l'air différait à peine de celle qui ré- sulte de l'observation directe. Les physiciens regardèrent, généralement, ce résultat comme une confirmation complète de la théorie de Laplace. Néanmoins je ferai voir, dans le mémoire suivant, que le procédé expérimental à l’aide du- quel le rapport des deux chaleurs spécifiques a été trouvé, ne peut inspirer aucune confiance; de sorte que l’explica- tion de Laplace n’est encore aujourd'hui qu'une hypothèse, très-ingénieuse sans doute, mais qui a besoin d’être confirmée par l'expérience. Si l’on admet la théorie de Laplace comme exacte, on peut calculer le rapport k des deux chaleurs spécifiques d’un même gaz sous pression constante et à volume constant, quand on connaît la vitesse de propagation du son dans ce gaz. On a, en effet, dans laquelle 2 représente la force élastique du gaz expri- Ï Il 5 mée en colonne de mercure à 0°, g l'intensité de la pesan- teur, et d la densité du gaz par rapport à celle du mercure prise pour unité. Ainsi, en admettant comme exactes les di- verses lois physiques que je viens d'examiner, les expériences de Dulong permettraient de calculer le rapport des deux [a] chaleurs spécifiques pour les différents gaz sur lesquels il a opéré; mais elles ne pourraient, dans aucun cas, donner les valeurs de ces chaleurs spécifiques. Enfin, pour n'omettre aucun des résultats qui ont été pu- bliés jusqu'ici sur la chaleur spécifique des gaz, je dirai que M. Joule à publié dernièrement, dans le Philosophical ma- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 41 gazine, tome VI, page 143, des expériences sur la chaleur spécifique de l'air. Dans trois séries d'expériences, il trouva successivement 0,2300, 0,2267, 0,2325, dont la moyenne est 0,2296. Je n’insisterai pas sur le travail de M. Joule; car toutes les expériences que je publie dans ce mémoire étaient ter- minées longtemps avant la publication de l’habile physicien anglais. RELATION DE MES PROPRES EXPÉRIENCES. Les premières expériences que je fis sur les capacités calo- rifiques des gaz avaient moins pour objet d'obtenir les va- leurs absolues de ces capacités par rapport à celle de l’eau prise pour unité, que de déterminer leurs valeurs relatives, et de chercher les relations qui existent entre la chaleur spé- cifique d’un gaz composé et celles des éléments gazeux qui le constituent. Ce travail faisait suite, en effet, à des recher- ches sur les chaleurs spécifiques des corps solides et liquides que j'ai publiées en 1840 et en 1841. Au point de vue où je me placais, il était important que la méthode expérimentale adoptée s’appliquât, non-seulement aux gaz que l’on prépare facilement très-purs et en grande quantité dans les labora- toires, mais encore à ceux qu’on n'obtient que difficilement, et même aux gaz qui exercent une action corrosive sur les métaux employés ordinairement à la construction des ap- pareils de physique. Après de nombreux essais qu'il serait trop long de développer ici, et qui avaient pour objet de T. XXVL 16 42 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE chercher la méthode expérimentale la plus sûre, et de con- naître, par moi-même, les circonstances qui influent sur le phénomène et peuvent en vicier les résultats, je m’arrêtai à une méthode qui me paraissait, théoriquement, réunir toutes les conditions désirables pour obtenir des résultats précis et certains. Cette méthode est d’ailleurs semblable à celle qui a été adoptée par MM. Delarive et Marcet dans les expériences qu'ils ont décrites (Ænnales de chimie et de phy- sique, 22 série, tome LXXV, p. 119), et qui paraît être aussi celle que Dulong se proposait de suivre dans les nouvelles expériences qu'il avait projetées. Mais l'expérience ne con- firma pas entièrement mes prévisions ; je trouvai des causes d'incertitude que je n'avais pas prévues , et dont je ne pou- vais pas, alors, apprécier l'importance. Après avoir exécuté sur les différents gaz des déterminations nombreuses, ne trouvant pas dans les résultats le degré de certitude que je désirais atteindre, je me décidai à recourir à d’autres pro- cédés. Je regarde néanmoins comme utile d'exposer ici, d’une manière générale, la première méthode que j'ai suivie ; cela peut rendre service aux physiciens qui voudraient en- trer dans la même voie, L'appareil que j'avais fait construire est représenté par les figures 1, 2.3 et 4; je l’ai décrit dans mon cours du collége de France de 1841. Le calorimètre forme le réservoir d’un gros thermomètre à mercure acbd, dont les variations de température sont in- diquées par la marche d’une colonne mercurielle dans la tige de verre, divisée, tt. Le réservoir se compose de deux pièces en fonte de fer, tournées, acb et adb, qui se vissent l’une sur l'autre suivant ab. La fermeture est rendue hermétique en interposant entre les deux pas de vis de la glu marine, ou OU NE VO Ne #7 PO IIT DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 43 du mastic fin à la résine, et serrant jusqu’à refus pendant que les deux pièces sont chauffées à une température suffisante pour maintenir le mastic fondu. Un serpentin, disposé comme le montre la figure, et formé par un tube de cuivre rouge de 5 millimètres de diamètre intérieur et de 1,5 de longueur, est placé dans ce réservoir ; ses extrémités ef, gh, traversent deux tubulures g et e qui surmontent le couvercle «db du réservoir, et dans lesquelles le tube de cuivre est mastiqué. Le réservoir est rempli de mereure, que l’on a introduit dans le vide de la machine pneumatique, afin qu'il ne puisse pas y rester de bulles d'air. Le tube de cuivre du serpentin est re- couvert, à l'extérieur, d’une couche très-mince de vernis au copal, qui le préserve du contact du mercure. Le calorimètre à mercure est placé dans un vase cylin- drique ABCD, fermé hermétiquement, et maintenu dans une cuve MNOP remplie d’eau à la température ambiante. Il re- pose sur un petit support en bois de sapin s. Les deux extrémités du serpentin intérieur communiquent, chacune, avec un serpentin de cuivre extérieur qui s'enroule autour du vase ABCD. Ces deux serpentins extérieurs sont parfaitement semblables, et sortent de la cuve MNOP sui- vant 77n et op. L'eau de la cuve MNOP est constamment agitée à l’aide d’un agitateur double, à deux palettes FG, F'G”. Un thermo- mètre T, très-sensible, indique la température de l’eau, que l’on maintient constante pendant la durée d’une même ex- périence, et un peu au-dessus de la température ambiante. L'appareil à l’aide duquel on obtient un courant gazeux à travers le calorimètre est représenté par la figure 2. Il consiste essentiellement en deux cloches de verre, disposées sur deux 6. 44 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE cuves à mercure. Lorsqu'on abaisse l’une d'elles pour en faire sortir le gaz, la seconde s'élève d’une quantité telle qu'elle recueille exactement le gaz expulsé de la première, sans qu'il y ait changement de pression dans aucune des cloches. La figure 3 représente, en projection horizontale, la base des deux cuves accouplées. Elle se compose de deux ri- goles annulaires en fonte abcd, «'b'cd', réunies par un ca- nal bb", et supportées sur quatre vis calantes. Les parties centrales À et A’ sont évidées. Dans chacune de ces rigoles, on a mastiqué une cloche tubulée en verre acb, formant le noyau intérieur de la cuve, et un manchon en verre fghi, qui détermine avec la cloche centrale un espace annulaire de 2 à 3 centimètres de largeur. C’est cet espace, rempli de mercure, qui constitue la cuve. Les deux espaces annulaires commu- niquent librement par le canal bb’, de sorte que le mercure s'y tient toujours au même niveau. Enfin, une troisième cloche {mn, dont le diamètre est intermédiaire entre celui du manchon et celui de la cloche centrale, est renversée sur cette dernière cloche, et sert de récipient au gaz. La tubulure e de la cloche intérieure est fermée par un bouchon couvert de mastie, et traversé par l'extrémité supé- rieure d’un tube de verre vertical }k, qui sert à la fois pour l'entrée et pour la sortie du gaz. Ce tube vertical se contourne vers le bas, suivant une branche horizontale RÆr. Un second tube vertical xy est disposé sur la branche horizontale kr, et communique avec l’une des extrémités #77 du serpentin de l'appareil calorimétrique. La seconde cloche A’ présente une disposition tout à fait semblable ; le tube vertical x'y° qui lui correspond commu- nique avec l’autre extrémité op du serpentin de l'appareil DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 4> calorimétrique. Le robinet R permet d'établir une communi- cation directe entre les deux cloches par le tube horizontal AR#', ou d’intercepter cette communication quand il a la posi- tion indiquée par la figure. Dans ce dernier cas, les cloches communiquent par l'intermédiaire des serpentins de l’appa- reil calorimétrique, lorsque les robinets y ety sont ouverts. Le bouton de la cloche supérieure /mn, qui sert de réci- pient au gaz, est mastiqué dans une tubulure de laiton m», qui est fixée, elle-même, à l'extrémité d’un système articulé oppqq, dont le mouvement est dirigé rigoureusement sui- vant la verticale par des coulisses qui ne sont pas représen- tées sur la figure. Un axe horizontal MN, qui recoit une rotation uniforme d'un mouvement d’horlogerie mü par un fort poids et régularisé par les oscillations d'un pendule, porte deux courbes en cœur vw et sw’, tournées à 180° l’une par rapport à l’autre, et qui sont représentées par la figure 4. La forme de la courbe vw est telle que, lorsque l'axe MN tourne d’une manière continue et avec une vitesse uniforme, la cloche mn! descend d'un mouvement tel qu’elle expulse, dans des temps égaux, des volumes égaux de gaz. Pendant que la cloche /mn descend, la cloche [mx re- monte par suite d’une disposition semblable, mais inverse; et l'augmentation de capacité qui en résulte dans cette cloche est exactement égale à la diminution de capacité subie, dans le même temps, par la cloche /mn. Ainsi, si l'on imprime à l'axe horizontal MN une vitesse de rotation uniforme, les deux cloches prendront un mouvement inverse de va-et-vient tel que l’augmentation de capacité de l’une soit constamment égale à la diminution de capacité de l’autre ; et il s’établira entre les deux cloches une circulation alternative, mais par- 46 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE faitement régulière, du gaz. Le courant gazeux change de sens à chaque inversion du mouvement des cloches; il serait très-facile de lui conserver le même sens à l’aide d’un robi- net à 4 voies sur lequel seraient embranchés les tubes qui établissent la communication entre les deux eloches et les deux extrémités du serpentin de l’appareil calorimétrique ; mais j'ai pensé que cela amènerait une complication inutile, car l'appareil calorimétrique étant parfaitement symétrique des deux côtés, les inversions du courant ne pouvaient exer- cer aucune influence fâcheuse. La vitesse uniforme de rotation de l’arbre MN, et par suite celle du mouvement des cloches, peut varier entre des limites étendues; il suffit pour cela de monter ou de des- cendre, sur sa tige, la lentille du pendule qui régularise le mouvement. Un compteur, disposé sur l'arbre MN, indique le nombre de tours et les fractions de tour faits par l'arbre dans un temps donné; il est facile d'en conclure le volume du gaz qui a traversé le calorimètre pendant ce temps. Les courbes en cœur qui guident le mouvement des elo- ches doivent être construites d’après un jaugeage prélimi- naire qui s'exécute facilement sur l'appareil monté. À cet ef- fet, on amène la cloche A au point le plus élevé qu’elle doit atteindre dans son mouvement, et la cloche A au point le plus bas. Les robinets r et 7’ étant ouverts, l'air renfermé dans les cloches se trouve nécessairement en équilibre avec la pression de l'atmosphère. On ferme alors les robinets r et r', et l’on fait descendre la cloche A d’une quantité exacte- ment connue. On relève en même temps la cloche A’ d’une quantité telle que le gaz contenu dans le système des deux cloches conserve la pression de l'air extérieur. On détermine DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 47 très-exactement, à l’aide de cathétomètres visant sur des re- pères tracés sur les systèmes verticaux ppqg et PP; Vé- tendue des mouvements relatifs des deux cloches; et l’on continue ainsi jusqu'à ce que la cloche A soit arrivée au point le plus bas de sa course, et la cloche A’ au point le plus haut. On conclut, de ces déterminations, les éléments nécessaires à la construction graphique des courbes qui doi- vent être montées sur l’arbre MN pour donner aux cloches le mouvement désiré. La courbe en cœur est double, de ma- nière que, pendant un tour de l'arbre, la cloche fait un mou- vement ascendant et un mouvement descendant. Lorsque les deux courbes en cœur ont été montées sur l'arbre MN, on a vérifié l'exactitude de leur construction en faisant jouer les deux cloches, et s’assurant si, pendant que les cloches s’envoient respectivement le gaz par le tube ÆRK, la force élastique intérieure indiquée par un mano- mètre à eau adapté entre les tubes y, y ne subissait pas de variation. Il était facile d’ailleurs d'arriver complétement à ce résultat par quelques tâtonnements, en limant les parties défectueuses de la courbe. L'appareil des deux cloches oscillantes était renfermé dans une armoire de bois, pour éviter les variations brusques et inégales de température. Voici maintenant comment on procédait aux expériences. Les cloches renfermant l'air atmosphérique, ou le gaz sur lequel on voulait opérer, on versait de l’eau chaude dans la cuve MNOP; le mercure du calorimètre s’échauffait, et on laissait sa température s'élever jusqu’à 20° environ au-des- sus de la température de l'air ambiant. Une portion du mer- cure se déversait alors dans un renflement pratiqué au haut 48 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE de la tige divisée. On faisait écouler l’eau chaude de la cuve, et on la remplacait par de l’eau à la température ambiante. En mème temps on mettait en mouvement les cloches, mais en placant le robinet de manière que le passage du gaz se fit seulement par le tube horizontal ÆR#'. Lorsque, par suite du refroidissement suecessif du calori- mètre, le mercure venait à affleurer à la première division 2,, on comptait le temps qu'il mettait pour descendre jusqu’au second repère 2, ; on avait ainsi une observation qui donnait la vitesse du refroidissement par le seul fait des causes exté- rieures. À ce moment, on tournait le robinet R de manière à intercepter la communication directe entre les deux clo- ches, et l’on ouvrait les robinets r et r' ; le courant gazeux traversait alors l'appareil calorimétrique. À son arrivée dans le serpentin du calorimètre, il avait toujours la température de l’eau de la cuve MNOP. On notait le temps que le mercure mettait, sous l'influence de cette nouvelle cause de refroi- dissement, pour venir affleurer à la division »;, et l'on rele- vait simultanément, sur le compteur de l'axe MN, les volumes de gaz qui avaient traversé l'appareil pendant cet intervalle de temps. On fermait alors brusquement les robinets r et r', et l’on tournait le robinet R pour établir la communication directe entre les deux cloches par le tube 4R#'; et l’on con- tinuait à observer le refroidissement jusqu’au moment où le mercure affleurait au dernier repère n,. Pendant la première et la dernière période, le refroidis- sement du calorimètre n’a lieu que sous l'influence des causes extérieures. Pendant la période intermédiaire, il est produit, à la fois, par les causes extérieures et par le courant gazeux. Après chacune de ces expériences, on réchauffait le calo- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 49 rimètre comme il a été dit plus haut, on remettait l'appareil en place, et, après avoir ramené l’eau de la cuve rigoureuse- ment à la même température que dans l'expérience précé- dente, on observait la série complète des refroidissements aux divers repères, sans faire passer de courant gazeux à travers l'appareil. On obtenait ainsi les vitesses de refroi- dissement du calorimètre, pendant ces trois périodes, par le fait seul de la déperdition extérieure de chaleur. Les vitesses de refroidissement dans la première et dans la dernière période doivent être les mêmes dans les deux expériences, si les circonstances du refroidissement par les causes extérieures sont restées identiques. Néanmoins il est important de le vérifier, car souvent les vitesses de refroidis- sement varient notablement, entre des limites identiques de température, sans qu’il soit possible d’en expliquer la cause : on observe, au contraire, que lorsque les temps de refroi- dissement sont les mêmes dans la première période des deux expériences, elles le sont également dans la dernière, de sorte que l’on peut admettre, à fortiori, l'identité des causes re- froidissantes extérieures pendant la période intermédiaire. La vitesse de refroidissement du calorimètre pour un ex- cès de température 6, quand le calorimètre n’est pas traversé par un courant gazeux, est, d’après la loi de Newton, dû —— — mn; d’où l0g8 — mt+- const. dt A l’origine du tempsona €—0, Ô—12; parsuite logi2 = const. log 12 — log 0 d’où log 12 — log0 — mt, ou m — = —. Si £, représente le temps que le calorimètre a mis pour passer de 12° à 10°,ona D'XXVE. , 50 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE _: logxa— logo (1) HER er 2, Soient £, et f,, les temps que le calorimètre a mis pour passer de 10° à 6, puis de 6° à 4°, on aura de même "Al ee] log — log 10 — log 6 83 (2) Ré mr a log — (3) LEE ? Ces trois valeurs de » doivent être identiques, si la loi de Newton est exacte. En tous cas, on peut chercher quelle est la relation qui existe entre la valeur de » déduite de l’é- quation (2) et celles que l’on déduit des équations (1) et (3). La vitesse du refroidissement est alors 9 — — mb, en substi- tuant pour m l’une des valeurs qui viennent d’être trou- vées. On caleulait à l'avance les divisions de la tige du calori- mètre auxquelles correspondaient des excès de température sur l’eau de la cuve de 12°, de 10°, de 9°, de 6°, de 5° et de 3°. Je supposerai, pour rendre le langage plus clair, que l'excès de 12° correspond à la division z,, 10° » » LP 9° » » UE 6° » >» Ass po » » A5 1 3e » » 76 - - On procède alors aux observations suivantes : 1° On compte le temps N, que le calorimètre met à des- cendre depuis 7, jusqu’à »,, sous l'influence des causes de refroidissement extérieures, le robinet R établissant la com- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 51 munication directe entre les deux cloches. Après quoi on fait passer le courant gazeux à travers le calorimètre en ou- vrant les robinets y et y’ et fermant le robinet R. 2°On note letemps N., dans lequel le calorimètre descend de », à n, sous l'influence combinée des causes extérieures et du courant gazeux. On ouvre ensuite le robinet R, et on ferme les robinets y, y’ pour empêcher le courant gazeux de traverser le calorimètre. On a eu soin de noter, sur le comp- teur de l’appareil à circulation, le volume V de gaz qui a traversé le calorimètre pendant ee temps. 3° Enfin, on note le temps N, pendant lequel le calorimètre se refroidit depuis »;, jusqu’à 7,, sous l'influence unique du refroidissement extérieur. Les excès de température du calorimètre sur l’espace am- biant étant faibles, on peut admettre que le refroidissement suit la loi de Newton pendant la première et la troisième période. Soit 4 l'excès variable de température, on aura 19 EN RE mb, de m étant une constante qui doit être déterminée; on en dé- duit log 8 — mt + const. Dans la première période on a pour € — 0, O—Ur20, ; et pour é = N,, EE Ex0?, log — par suite mN, = log12 — logro, ou m = RÉ x Dans la troisième période on a pour 4 — 0, = M: et pour £ — N;, IR 5 log — 3 on à donc m = . Na: Ces deux valeurs de m doivent être identiques, si la loi de 7 52 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Newton exprime exactement le refroidissement du corps. On prendra la moyenne entre les deux, si elles présentent une différence sensible. Pendant la seconde période, le refroidissement a lieu, à la fois, par le rayonnement et par le courant gazeux. La vi- tesse du refroidissement dù au rayonnement est toujours proportionnelle à l’excès de température 6; mais celle du re- froidissement produit par le courant gazeux l’est également, car le gaz arrive au calorimètre avec la température de l’eau ambiante, et il en sort à la température du calorimètre. La vitesse du refroidissement est donc encore représentée dans 3 log = ; dû ce cas par #, = — = — 7%, et l'ona n — 2 D'ailleurs, la vitesse du refroidissement dû au courant gazeux est, nécessairement, égale à la différence entre celle qui est donnée par l'observation faite pendant la seconde période, et la vitesse v que l’on calcule pour le même excès 6, d’après la valeur de » déduite de la première et de la troi- sième périodes ; c’est-à-dire que l’on a 3 2 log log = v, = (r—m) 0 — = || N, N, Le volume de l'air écoulé en N, étant V, celui qui s'écoule D É A dans l'unité de temps sera = — w. ï N: Pour un autre gaz, sur lequel on ferait des expériences semblables, on aurait 3 6 log — lo — ° 2 5 Le] f CA NN TN | Î NE N' L CE be "ne DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 53 Les nombres N', et N, seraient identiques si les conditions du refroidissement par rayonnement étaient les mêmes dans les deux expériences ; mais on trouve quelquefois des nom- bres sensiblement différents, par des circonstances qu'il m'a été impossible d'apprécier. J'ai reconnu néanmoins que lorsqu'une différence de cette nature se présente à la pre- mière période, elle se maintient sensiblement proportion- nelle dans les périodes suivantes. De sorte que je préfère ne pas regarder m comme constant dans toutes les expériences, et le déterminer, dans chacune d’elles, par les observations de refroidissement de la première et de la dernière périodes. Ces dernières observations n’ont d’ailleurs pas d’autre but. Si V' exprime le volume du gaz écoulé pendant le temps N’,, le volume écoulé pendant l'unité du temps sera T— w". Soient c la chaleur spécifique de l’air et c’ celle de l’autre gaz ; les vitesses de refroidissement doivent être proportion- nelles aux quantités de chaleur we et w’c’ enlevées dans le même temps par les deux gaz, puisque leurs vitesses de cir- culation sont les mêmes. On a donc 3 6 log = log 5 PEN CEE AN N'; où CENT OT 5 6” log = log = Mit SN, d'où 3 log 2 log = Cl ee ON LE CENT RC 3 6 ? log — log & 54 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE formule qui donne le rapport entre la chaleur spécifique du gaz et celle de l'air. Il faut remarquer que les logarithmes contenus dans cette formule sont hyperboliques. Si l'on pouvait admettre que les valeurs de "» sont iden- tiques dans les diverses expériences (et cela semble naturel quand l'appareil ne change pas et qu'on y maintient le même degré de vide, mais ne se réalise néanmoins pas toujours), on pourrait simplifier considérablement les caleuls, en faisant une observation sur le refroidissement du ealorimètre entre les excès de température de 9° et de 6°, sans faire passer de courant gazeux. Si N, représente le temps du refroidisse- ment observé, la formule précédente devient alors 4 æ N,—N!, mi à NN ste De plus, d’après la disposition de notre appareil, les vo- lumes de gaz w et w’ sont égaux ; de sorte que l’on a sim- plement d NN, € No —N; Lorsqu'on veut opérer sur des gaz qui attaquent le cuivre, on remplace les serpentins en métal par des serpentins en verre, formés par des tubes très-minces ab (fig. 5), de 8 mil- limètres de diamètre, disposés verticalement, et reliés par des tubes bc plus étroits. L'ensemble est tourné en couronne, comme le montre la figure 5 bis, qui en donne une section transversale. Mais, comme le verre est mauvais conducteur de la chaleur, il est à craindre que les différents gaz ne se réchauffent pas tous de la même quantité en traversant le calorimètre et ne se mettent pas en équilibre de température DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 55 avec lui. Il serait préférable de faire ces serpentins en pla- tine; mais, à l'époque où je m'occupais de ces expériences, je n'ai pas réussi à faire étirer des tubes de platine d’un petit diamètre et suffisamment longs, Lorsque le gaz attaque le mercure, on ne peut plus le re- cueillir dans les cloches. Dans ce cas, on le dirige immédia- tement dans les serpentins de verre, au sortir de l’appareil chimique dans lequel on le produit. On ne peut plus alors obtenir un courant d’une vitesse régulière, et l’on doit se con- tenter d’absorber complétement le gaz qui traverse le calo- rimètre pendant le temps que l’on observe le refroidissement produit. On change alors la méthode d'observation. Au lieu de noter le temps que le calorimètre met en se refroidissant pour arriver à des températures déterminées, on note les températures que marque le calorimètre de demi-minute en demi-minute, 1° Pendant 5 minutes initiales, où le serpentin n’est pas traversé par le courant gazeux ; 2° Pendant le temps que le courant gazeux le traverse; 3° Après la cessation du courant gazeux pendant 5 mi- nutes finales. Les observations pendant les 5 minutes initiales et pen- dant les 5 minutes finales servent à calculer les deux cons- tantes d’une formule empirique de la forme 45 — A6 + K, dans laquelle A6 représente le refroidissement pendant une demi-minute pour un excès de température 6, supposé cons- tant pendant cette demi-minute. A l’aide de cette formule, on calcule le refroidissement dû au rayonnement extérieur pendant chaque demi-minute, pour tous les excès de tem- 56 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE pérature 4 que l’on note pendant la période où le serpentin est traversé par le courant gazeux. Si = représente l’abaissement total de température que le calorimètre a subi pendant la durée du passage du gaz, on calcule à l’aide de la formule les refroidissements dus au rayonnement seul pour tous les excès de température obser- vés de demi-minute en demi-minute ; la somme de cesrefroi- dissements retranchée de +, donne le refroidissement + qu’a subi le calorimètre par suite de la chaleur abandonnée au gaz. Comme le courant gazeux a une vitesse irrégulière, on ad- met que la quantité de gaz qui passe pendant chaque demi- minute est proportionnelle à l’abaissement de température qu'elle produit. D’après cette hypothèse, on peut calculer la somme des quantités de chaleur que le gaz a enlevées, et, par suite, la différence moyenne de température @' pour la- quelle la chaleur enlevée serait la même. Si V' représente le volume de gaz, c' sa chaleur spécifique rapportée au volume, on aura COR EXT On fait une expérience toute semblable avec un courant d'air, dont on règle la vitesse de manière qu’elle diffère peu de la vitesse moyenne que le premier courant a présentée. Si l’on désigne, par des lettres semblables, les données ana- logues fournies par cette nouvelle expérience, on aura VO) = Xr; SN al J'ai fait en 1841 et 1842 un grand nombre d'expériences à l’aide de l'appareil que je viens de décrire; mais je n’en ai pas publié les résultats, parce que je conservais des doutes sur leur exactitude. Je n’avais pas fait encore d'expériences sur bte fi 4 : | DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 57 les quantités de chaleur dégagées ou absorbées par la com- pression ou la dilatation des fluides élastiques, et jJadmet- tais, avec tous les physiciens, que ces quantités étaient con- sidérables, même pour de faibles changements dans les forces élastiques, et qu’elles étaient indépendantes des circons- tances dans lesquelles ces changements s’opèrent. Or, la ré- sistance que le courant éprouve à traverser le long circuit du serpentin détermine une différence de pression notable entre la cloche descendante qui refoule le gaz et la cloche montante qui l'aspire; et cette différence de pression varie beaucoup suivant la nature du gaz, même pour des vitesses égales du courant gazeux. Dès lors il est à craindre que la détente successive, éprouvée par le gaz dans le serpentin ca- lorimétrique, n’occasionne une absorption de chaleur com- parable à celle que le gaz prend pour se mettre en équilibre de température avec le calorimètre; car cette dernière quan- tité de chaleur est elle-même peu considérable à cause de la faible différence de température qui existe, pendant les ob- servations, entre le calorimètre et le gaz entrant. Cette cause d'incertitude se présente, nécessairement, dans tous les pro- cédés où le gaz ne subit qu’une faible variation de tempéra- ture pendant son passage à travers le calorimètre. D'ailleurs, mes recherches sur la chaleur considérée comme créant la force motrice dans les machines me forcèrent bien- tôt d'envisager le problème sous un aspect plus large que je ne l'avais fait d'abord. Il ne me suffisait plus de connaître les chaleurs spécifiques relatives des gaz simples et compo- sés ; il fallait déterminer leur capacité calorifique absolue, et trouver les lois suivant lesquelles la capacité calorifique d’un même gaz varie avec la température et avec la pression. T. XX VI. 8 58 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Le procédé expérimental que j'avais primitivement adopté ne convenait pas à ce genre de recherches, et, au lieu de m’appliquer à le perfectionner dans ses détails, j'ai cru pré- férable de chercher une nouvelle méthode qui permit d’étu- dier la question dans toute son étendue. Je ne m’arrêterai pas à transcrire les résultats numériques que j'ai obtenus par le premier procédé; je les regarde comme moins précis que ceux qui m'ont été donnés par méthode à laquelle je me suis définitivement arrêté, et les résultats généraux que je pourrais en déduire se trouvent établis par cette dernière avec une plus gra nde certitude. Description des expériences définitives. Le procédé expérimental auquel je me suis arrêté pour déterminer la chaleur spécifique des gaz est analogue à celui qui a été employé par MM. Delaroche et Bérard ; mais je me suis attaché à faire disparaître les causes d'erreur ou d’in- certitude que j'ai précédemment signalées. Un courant gazeux est dirigé avec une vitesse constante, mais que l'opérateur peut régler à volonté, 1° À travers un long serpentin renfermé dans un bain d'huile, dont la température est maintenue sensiblement constante, et où le gaz acquiert une température déter- minée ; 2° À travers un calorimètre, d’une construction spéciale, dans lequel il se dépouille de son excès de chaleur, et re- descend, à chaque instant, à la température de l’eau de ce calorimètre. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 59 On connaît exactement le poids du gaz qui a traversé l’ap- pareil ; on sait l’abaïissement de température qu’il a éprouvé pendant son passage à travers le calorimètre ; enfin, on con- naît la valeur du réchauffement que le calorimètre en a su- bie. Ces données expérimentales, jointes à une série d’obser- vations simultanées qui permettent de tenir compte des perturbations extérieures, suffisent pour calculer la capacité calorifique du gaz. Nous distinguerons dans notre appareil trois parties principales, que nous décrirons séparément : 1° Celle par laquelle on obtient un courant gazeux, d’une vitesse constante et pouvant être réglée à volonté; 2° Le bain qui donne au gaz une température initiale, bien déterminée; 3 Le calorimètre dans lequel le gaz dépose son excès de chaleur. I. L'appareil à l’aide duquel on obtient le courant gazeux qui doit traverser le bain d'huile et le calorimètre, avec une vitesse constante, est représenté fig. 6. Un vase cylindrique V, en cuivre de cinq millimètres d’é- paisseur, garni de trois cercles en fer qui l’empêchent de se déformer sous de grandes pressions, est maintenu dans une cuve en tôle ABCD, où il est solidement assujetti. La capa- cité de ce vase est de trente-cinq litres environ. Il porte, à sa partie supérieure, un ajutage abcd muni de deux robinets r, r'; et, à sa base inférieure, une tubulure Æ/, qui reste her- métiquement fermée quand le vase est employé pour les ex- périences. Par le tube bg, le vase communique avec une pompe fou- 8. 6o DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE lante à air, qui est mise en mouvement par une machine à vapeur. À l’aide du tube ef, il communique avec un mano- mètre à air libre, qui indique très-exactement, à chaque in- stant, la pression qui existe à l’intérieur du vase; enfin, par la tubulure cdhi, on met le vase en communication avec les serpentins de l'appareil des chaleurs spécifiques. La cuve ABCD est remplie d’eau, qui maintient le réservoir V à une température sensiblement invariable, et toujours exactement connue. Cette eau peut être agitée à l’aide de l'agitateur à palette annulaire mnpq; un thermomètre à mer- cure T donne la température. Le réservoir V étant rempli de gaz, sous une pression que l’on détermine exactement sur un manomètre à air libre, le robinet 7' étant ouvert, il suffit, pour faire passer une certaine quantité de gaz à travers l'appareil des chaleurs spécifiques, d'ouvrir le robinet R, le robinet r restant fermé. Pour arrêter l'écoulement, on ferme le robinet R. La quan- tité de gaz écoulée peut être calculée très-exactement, si l’on mesure la force élastique du gaz qui reste dans le vase après la cessation de l'écoulement. On donne une vitesse parfaitement constante au courant gazeux à l’aide de la disposition que je vais décrire. Le tube hi amène le gaz à une vis régulatrice U, dont la figure 9 re- présente une coupe verticale prise sur une plus grande échelle. Le gaz arrive dans la tubulure ab avec la pression qu’il pos- sède dans le réservoir V; une vis micrométrique VV, tra- vaillée avecde plus grand soin, permet de fermer herméti- quement l'ouverture quand le cône V qui la termine est descendu jusqu’à refus, ou de déboucher graduellement cette ouverture quand on remonte la vis plus ou moins. Le gaz EC Lit: DES FLUIDES ÉLASTIQUES. Gt s'échappe par l'intervalle annulaire qui se trouve entre la vis et le canal bc, et passe dans le tube co qui l'amène au serpen- tin abcde du bain d’huile (fig. 7). Un tube de plomb ox est soudé à l'extrémité de cette tubulure co; il porte en x une tubulure à trois branches, dont l’une, xy, horizontale, amène le gaz au serpentin, et l’autre verticale, xz, permet au gaz d'exercer sa pression sur un petit manomètre à air libre MNM'. En é, c’est-à-dire entre le tube ox et le commence- ment du serpentin ab, on a intercalé un bout de tube de verre ayant une ouverture plus petite que le tube ox et que le tube du serpentin; de telle sorte que le gaz présente entre o et x une force élastique notablement plus forte que dans le serpentin. L’excès de cette force élastique sur celle de l'air atmosphérique extérieur est indiqué par le manomètre MNM'. On conservera au courant gazeux une vitesse parfaite- ment uniforme pendant toute la durée de l'expérience, si l’on rend invariable l’excès de pression indiqué par le mano- mètre MNM'. Il suffit, pour cela, qu’un aide tourne à la main la vis micrométrique, de manière à maintenir stationnaire l’une des extrémités de la colonne manométrique. J'ai essayé diverses combinaisons mécaniques pour obtenir ce résultat sans l'intervention d’un opérateur spécial, mais aucune ne l'a réalisé d’une manière assez parfaite. On peut d’ailleurs changer à volonté, dans les diverses expériences, la vitesse du courant gazeux, en donnant, dès l'origine, une ouver- ture convenable à l’orifice Ÿ (fig. 8). A cet effet, le disque AB de la vis micrométrique est divisé, et sa hauteur est détermi- née à l’aide de l'aiguille vw. Le pas de vis micrométrique est travaillé avec assez de perfection pour que, sans garniture aucune, il retienne le 62 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE gaz, même sous une pression de plusieurs atmosphères. Néanmoins, pour plus de sûreté, on fait passer la tige de la vis à travers une boîte à étoupe D. IT. Le bain qui échauffe le courant gazeux se compose d’un vase cylindrique ABCD (fig. 7), dans lequel est maintenu un serpentin en laiton abcde, de dix mètres de longueur. Le diamètre intérieur du tube de ce serpentin est de huit millimètres; son extrémité e s'engage dans la tubulure @f du calorimètre, au moyen d’une disposition que j'indique- rai plus loin. Pour faciliter cette jonction sans être forcé de rapprocher beaucoup le bain chaud du calorimètre, on a soudé sur le vase ABCD une large tubulure CEF, ayant la forme d’un cône à base elliptique aplatie, dont le grand axe est vertical. Le couvercle du vase ABCD porte une tubulure, dans laquelle on ajuste la tige du thermomètre T, dont le réser- voir est en contact immédiat avec le tube de terminant le serpentin. L’agitateur à l’aide duquel on mélange continuel- lement les couches du bain est formé par un disque cireu- laire &k, fixé à l'extrémité d’une tige à section carrée /m. Cette tige traverse une tubulure carrée », surmontée d’un godet # qui empêche le liquide entraîné par la tige de se dé- verser sur le couvercle. La chaudière ABCD est préservée du contact immédiat de l'air ambiant par une enveloppe métallique GHIK, qui lui sert en même temps de support. La base de cette enveloppe est munie de vis calantes V, V', à l’aide desquelles on peut rendre le couvercle du bain parfaitement horizontal. La chaudière est chauffée à l’aide d’une lampe à alcool à dou- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 63 ble courant d'air, disposée de manière à ce que lon puisse régler facilement son action calorifique, ou mieux d’une lampe à gaz, à couronne annulaire, qui est encore plus fa- cile à régulariser. Le réservoir du thermomètre occupant une place déter- minée dans l'appareil, il en résultait nécessairement qu'une portion, plus ou moins considérable, de la colonne mercu- rielle se trouvait à l'extérieur, et n’avait pas la température du bain. Pour tenir compte de cette circonstance, et rame- ner en même temps les températures du thermomètre à mercure à celles du thermomètre à air, on a fait une série d'expériences directes, en disposant au milieu du même bain d’huile un thermomètre à air semblable à celui que jai décrit tome I, page 172, et en suivant la marche de ce thermomètre comparativement à celle du thermomètre à mercure placé comme il l'était dans les expériences sur la chaleur spécifique des gaz. D’après l’ensemble de ces obser- vations on à construit une courbe graphique dont les abs- cisses étaient les températures lues directement sur le ther- momètre à mercure, et dont les ordonnées représentaient les corrections qu'il fallait appliquer à ces températures pour les rendre identiques avec celles qui étaient indiquées simultanément par le thermomètre à air. C’est à l’aide de cette courbe que toutes les températures lues sur le thermo- mètre du bain d’huile pendant la durée des expériences ont été transformées, immédiatement, en températures réelles du thermomètre à air. III. Le calorimètre est représenté en W dans la figure 7, mais suivant de plus grandes proportions par la figure 10. 64 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE L'espace traversé par le gaz, et dans lequel il se refroïdit, se compose d’une caisse cylindrique en laiton mince abcd, mu- nie d'une tubulure ef par laquelle le gaz arrive, et de quatre boîtes cylindriques très-plates, gh, tk, Um, np, qu'il traverse successivement. Ces boîtes communiquent entre elles et avec la caisse abcd, à l’aide des tubulures 0, 0’, 0”, 0". Au sortir de la boîte supérieure, le gaz se déverse dans l'atmosphère par la tubulure g. Une lame de laiton très-mince, enroulée en spirale comme le montre la figure 11, se trouve à l'inté- rieur de chaque boîte plate; de sorte que le gaz, au sortir de la caisse principale, traverse successivement les boîtes su- perposées, en circulant longtemps au contact de leurs parois froides , et dans des conduits qui présentent des sections assez grandes pour n'occasionner que des résistances très- faibles. L'ensemble de ces boîtes est contenu dans un vase cylin- drique de laiton ABCD, dans lequel on verse un volume dé- terminé d’eau, à une température connue. Un thermomètre à mercure T, dont le réservoir occupe à peu près toute la hauteur de l’eau, donne à chaque instant la température du calorimètre. Ce thermomètre porte environ 20 divisions par degré; et, comme on lit ses indications à l’aide d’une lu- nette horizontale, il est facile de subdiviser chaque division en dix parties, et, par suite, d'apprécier les températures re- I latives à = de degré. L'eau du calorimètre est constam- 00 ment agitée par un agitateur à palette demi-annulaire rst, qui reçoit d’une machine un mouvement parfaitement régu- lier de va-et-vient. Pour préserver le calorimètre des courants d'air irrégu- 1 IFR DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 65 liers, on l'enveloppe d’un second vase EFGH, dont le fond est muni de trois petits cônes en liége sur lesquels repose le calorimètre. Ce vase est échancré suivant EK, afin de per- mettre le passage de la tubulure ef; il est recouvert d’un couvercle percé de deux trous, dont l’un J livre passage à la tubulure de dégagement g, et l’autre à la tige de l’agitateur rst. Enfin , le couvercle porte une tubulure I, dans laquelle on fixe la tige du thermomètre T, suivant une direction par- faitement verticale. L’agitateur du calorimètre est guidé dans son mouve- ment par l'appareil WMF'W'(fig, 8). FF" est une longue tige en fer carrée, bien dressée et polie, que l'on rend verticale à l’aide des trois vis calantes W, W', W'; mm! est un cha- riot glissant le long de cette tige. Le bras horizontal ff' de ce chariot est muni à son extrémité d’une douille f’ dans laquelle on ajuste un bouchon percé d’un trou central qui est traversé à frottement par la tige Æf' de l’agitateur. Cette tige est terminée par un pas de vis sur lequel on passe un écrou pour empêcher la tige de s'échapper. Le mouvement de va-et-vient est imprimé au chariot par le fil oPU qui passe sur la poulie à gorge P. Cette disposition permet de régler facilement la position de l’agitateur, afin qu'il ne frotte ni contre les parois du calorimètre, ni contre les boîtes intérieures. Tout le système du calorimètre est enveloppé d'une caisse prismatique, très-légère, en sapin, pour le soustraire aux courants d'air et l’abriter du rayonnement du bain qui sert à échauffer le gaz. La caisse est percée d’une fenêtre, pour per- mettre la lecture du thermomètre T (fig. 10). La température du milieu ambiant est donnée par un thermomètre dont le XENT. 9 66 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE réservoir est placé auprès du vase enveloppe EFGH, et à l'intérieur de la caisse de bois. On place dans le calorimètre, pour chaque expérience, le même volume d’eau qui est mesuré dans un ballon à col étroit. La ligne de repère qui limite ce volume est tracée vers l'extrémité du col. Le poids de l’eau qui correspond à ce volume a été déterminé à la température de 4°. On a ad- mis que la capacité calorifique de l’eau correspondant à ce volume constant apparent, restait la même à toutes les tem- pératures auxquelles on jaugeait l’eau pour les diverses ex- périences. Cette hypothèse est permise; car si d’un côté le poids de l’eau diminue quand on prend un même volume à des températures de plus en plus élevées, de l’autre sa capa- cité calorifique augmente à peu près dans le même rap- port. Le courant gazeux éprouve, en traversant le serpentin du bain d'huile et les boîtes superposées du calorimètre, des ré- sistances assez considérables pour déterminer des différences notables de force élastique dans les divers points de son par- cours. Les variations de pression qui surviennent dans le serpentin du bain d'huile sont sans influence sur les résul- tats de l'expérience, parce que les changements qui peuvent en résulter dans la quantité de chaleur possédée par le gar, sont compensés par la chaleur que fournit incessamment l'huile ambiante. Mais il n’en serait pas de même pour ceux qui surviennent dans le calorimètre ; ils troubleraient néces- sairement les résultats de l'expérience. Il était donc néces- saire de s'assurer si la force élastique du gaz change notable- ment depuis son entrée dans le calorimètre jusqu'à sa sortie. A cet effet, j'ai adapté à l'extrémité du serpentin du bain DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 67 d'huile une tubulure à trois branches, de même diamètre que le tube du serpentin. L’extrémité opposée de cette tubulure a été engagée dans le calorimètre, et la branche rectangulaire a été mise en communication avec un manomètre à eau. En faisant passer l'air à travers l'appareil avec la vitesse qu’on lui donnait ordinairement dans les expériences sur la cha- leur spécifique, on reconnut que le manomètre ne montrait qu'une différence de pression de 1 millimètre d’eau environ. Dans une autre expérience où la vitesse du courant fut portée successivement jusqu'au double de celle qui avait eu lieu dans la première, la différence des pressions qui exis- taient à l'entrée et à la sortie du calorimètre ne dépassa pas 2 millimètres d’eau. Il est permis de conclure de là que les variations de pres- sion que le gaz éprouve dans notre calorimètre sont trop pe- tites pour produire une absorption de chaleur capable de vicier le résultat cherché. Il était nécessaire de connaître très-exactement, sous les diverses pressions auxquelles il était successivement soumis, la capacité du vase V (fig. 6), en y comprenant ses divers ap- pendices, savoir : la série des tubes jusqu’au robinet R, et la capacité variable occupée par le gaz dans le grand manomètre à air libre. Un jaugeage à l’eau n'aurait pas donné cette ca- pacité avec une précision suffisante, et il eût été nécessaire de tenir compte des variations que subit cette capacité sous les pressions plus où moins considérables qui agissent sur ses parois intérieures. J'ai préféré déterminer directement le poids du gaz, dont l'écoulement, dans des conditions exac- tement connues, produit un changement de force élastique mesuré sur le manomètre à air libre. 9- 68 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Je me suis servi des deux ballons compensés que j'ai ap- pliqués à la détermination de la densité des gaz (tome I, page 125). Le réservoir V étant rempli d'air sec, sous une grande pression que l’on mesurait avec précision sur le grand manomètre à air libre, et à une température exactement connue, on adaptait à la tubulure à un grand ballon à ro- binet, dans lequel le vide avait été fait préalablement, et qui avait été pesé dans cet état. On ouvrait lentement le robi- net R, après avoir ouvert complétement le robinet du ballon, et on laissait entrer dans le ballon la quantité d’air nécessaire pour y établir une pression à peu près égale à la pression atmosphérique; on fermait alors les robinets. Après avoir attendu le temps convenable pour que le gaz du vase V se soit mis de nouveau en équilibre de température avec l’eau qui l’environne, on déterminait sur le manomètre à air libre la nouvelle force élastique que l’air avait acquise dans le ré- servoir V. Enfin, on pesait le ballon avec toutes les précau- tions que j'ai indiquées dans mon mémoire sur la densité des gaz. L'augmentation de poids qu’il avait subie représentait le poids de l'air qui était sorti du vase. On répétait ces expériences pour des pressions très-diffé- rentes établies dans le réservoir. Par cette manière d'opérer, on tenait compte, à la fois, des anomalies que la compressibilité du gaz présente par rapport à la loi de Mariotte, et des changements de capacité que subit le réservoir par les variations de la pression inté- rieure. Je vais donner ici les résultats numériques de l’une des deux séries d'expériences que j'ai faites sur l’air atmos- phérique. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 69 I. IL. III. mm. mm. A mm. Pression initiale en colonne mercurielle à 0°...... 7891,51 5479,32 1358,81 Pression finale,..... RE ER le ie da es ... 7439,95 5073,17 923,66 Pression moyenne d’écoulement,.,..,..,...... .…. 7665,73 5276,24 1141,23 o o [2 Température du réservoir à air, .. 3,90 3,96 3,97 gr. gr- * gr. Poids du gaz sorti............. ob Te A LATE 22,816 20,422 21,757 pass : gaz qui sort pour une diminution de pres- | Lee DoaBa Pre sion de 1"............ve.e CEE su... Poids Œ gaz qui MORE pers ue diminution de re Doris En pression de 1", si le gaz était à 0°..........., Ces déterminations du poids de l’air qui produit une va- riation de 1° dans la force élastique du gaz renfermé dans le réservoir sous les différentes pressions, montrent claire- ment les écarts que l’air atmosphérique présente parrapport à la loi de Mariotte. Elles viennent donc confirmer les résul- tats que j'ai publiés précédemment sur ce sujet. Dans mes premières expériences, le gaz était renfermé dans des tubes assez étroits, et l’on pouvait craindre que les anomalies ob- servées ne soient produites par une action condensante des parois. Cette objection ne peut pas être faite contre les ex- périences actuelles, qui ont lieu dans un vase dont toutes les dimensions sont considérables; mais une partie des écarts est dissimulée par l’augmentation de capacité que le vase acquiert sous l'influence de la pression intérieure. Soit r le poids de l'air atmosphérique sec qui remplit notre réservoir à o° et sous une pression 4, on peut poser T —= Ah+ BA + Chi, À, B, C étant des coefficients constants, qu'il faut déter- miner à l’aide des expériences précédentes. On déduit de cette équation nn BL scxe Fu + 2B4 + (29 70 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE dr à enr ; ; : 7 peut être considéré comme égal au poids p du gaz sorti pour une diminution de pression dh — 1*", et qui est donné dans le tableau précédent. On aura donc les trois équations p = À + 2BA4 + 3C/, p'= À + 2Bk' + 3C}X”, p'= À + 2Bx'+ 3Ck'?, dans lesquelles NEO So De 0,0512692, = ON ANA SE p' = 0,0510252, NE ep dot doc p'= 0,0507255. Des trois équations précédentes, on tire pi —R") —p'(h—n) + p'(k—Rh) R'UR4RT) (he h) — RQ +R) (2 — 0) — (le 4h) (Re — Xe) 4 PAR) (KR) = ph 4 AR") (4 —R") + p' (242) (k—h") ay (+R) (ah) — RAR) (BR) 2 (RAR) (R— n°) : A = p—2Bh—3C#. E— aB\—= En calculant numériquement ces valeurs au moyen des données précédentes, on trouve log À — 2,7047b69, log B — 8,3347796, log C — 12,8104189, B et C devant être pris positivement dans la formule m = Ah+ B/ + CA. On peut donc calculer, à l’aide de cette formule, le poids r de l’air à zéro qui remplit le réservoir sous une pression quelconque À. Si le réservoir est à la température 0, le poids . « C4 ; . . du gaz qui le remplit sera Tr « étant le coefficient de di- | Éd DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 71 latation de l'air sous la pression k. J'ai fait voir (tome I, page 96) que ce coefficient de dilatation change avec la pression. J'ai calculé, d’après mes anciennes expériences, une formule empirique qui donne la valeur de ce coefficient pour les diverses pressions. Soient «, le coefficient de dila- tation de l’air sous une pression de 1 mètre de mercure, z, ce coefficient sous la pression P exprimée en mètres de mercure, on peut poser # = 1+A(P— 1), A étant un coefficient indéterminé, qu’il faut déduire des expériences. Or, dans mon mémoire sur la dilatation des gaz (tome I, page 110, on trouve les résultats suivants donnés par l’ex- périence : Pression à o°. Coefficient de dilatation, 0,700 .2--- eee 0,0036650, HONDA ue cistrie ele 0,0036780, ZUNE EEE TURC 0,0036894, HER done eee tee 0,0037091. Posons P — 1, « — 0,003669; P — 3,6556, «, — 0,0037091. De la formule précédente on déduit log A — 3,6182089, log & — 3,5645066. A l’aide de cette formule, j'ai calculé le tableau suivant, qui m'a servi ensuite dans le calcul de mes expériences. P. (P—1). Mas Mt le af 0,0036686, LPC DE SES BONES CRETE 36762, CAD dabréoont TA cor Roee 36838, CHOSE QE NE RE 36914, HÙ cooonod EH donna 36991, DD ehres eMail ses Hi 37067, 72 ‘DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE P, (P— 1). CT 5,0 DOALEL UC SOM- oletels 0,0037143, SVE RPC D ee EH ce erce 37219, FO LEO AE TOR Eos 37295, Hesaphgoac PEL LÉOUES 37372, Hood os BORA RS 37448, Ge -cee Bible mer: 37524, Ho Focoree (Mere oe 37600, FO CTovones HG ESS RTE 37676, HD ocobeses DO Eee 37753, CHOSES EU HD t 37829, GO danopace Boerere ce 37905, GT bopootge HOMO UE do 37981, TO Omer O0Nre-rr-ee 38057. Je ferai remarquer que ce tableau n’est probablement pas très-exact pour les plus hautes pressions, parce que celles-ci se trouvent trop en dehors des limites des données expéri- mentales qui ont servi à calculer la formule d’interpolation ; mais l’erreur qui peut en résulter dans nos expériences doit être négligeable, parce que la température de l'air dans le réservoir est toujours peu élevée. Le point le plus délicat de l'appareil est l'ajustement du serpentin du bain d'huile au calorimètre. I] faut que cet ajus- tement soit tel que le gaz n’éprouve pas une perte de cha- leur sensible, depuis sa sortie du bain d'huile où il s’est échauffé, jusqu'à son entrée dans le calorimètre auquel il doit abandonner la totalité de sa chaleur. Ou bien, l’ajuste- ment doit être tel qu'il soit possible de déterminer la perte de chaleur que le gaz éprouve en le traversant. J'ai vaine- ment cherché à réaliser cette dernière condition. Un ther- momètre que l’on place dans la tubulure au milieu du cou- rant gazeux, n’en indique pas la véritable température, DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 73 parce qu'il est influencé par le rayonnement ambiant, qui est alors très-inégal dans les diverses directions. D'ailleurs, dans ce cas, la longueur de la tubulure qui n’est ni dans le bain d'huile, ni dans le calorimètre, devient importante, et la perte de température du gaz devient très-notable. J'ai préféré chercher un ajutage pour lequel la perte de chaleur fût insignifiante et, par suite, négligeable, en m'assurant d’ailleurs par des expériences directes que ce résultat était réellement atteint. Après bien des tâtonnements, je me suis arrêté à la dispo- sition suivante : La tubulure conique qui est appliquée sur la paroi verti- cale du vase qui fait bain d’huile, a pour but d’envelopper d'huile chaude l'extrémité du serpentin jusqu’à l’orifice même du calorimètre. La petite partie du serpentin qui sort de la tubulure conique n’a que 1 centimètre’ de longueur, et elle a été fort amincie. On l’engage dans un petit bouchon de liége, très-sec, que l’on ajuste dans la tubulure du calori- mètre : ce bouchon est entaillé, comme le montre la fi- gure 10, de sorte qu'il ne s’appuie contre les parois de la tubulure du calorimètre que suivant un anneau de très- petite largeur. Sur l’extrémité, très-amincie, du bouchon, Jj'engage une petite tubulure de verre, extrêmement mince, qui dirige immédiatement le courant gazeux vers le milieu de la grande boîte du calorimètre, et l'empêche d'arriver au contact de la tubulure en laiton, laquelle ne communique- rait pas toute sa chaleur acquise à l’eau du calorimètre. Le bouchon est d’ailleurs entaillé à son gros bout, suivant une petite cavité dans laquelle s'engage exactement l'extrémité de la tubulure conique du vase. De toutes les dispositions que T. XXVI. 10 74 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE j'ai essayées, c'est celle qui a donné au courant gazeux la plus petite perte de chaleur; et je citerai bientôt les expé- riences desquelles on peut conclure que cette perte est né- gligeable, quand le courant a une vitesse suffisante. J'ai voulu m'assurer d’abord si le courant gazeux, en tra- versant le serpentin du bain d'huile, se met en équilibre de ‘température avec l'huile qui l'environne. A cet effet, avant que le serpentin füt définitivement fixé dans le vase, j'ai soudé son extrémité au bas d’un tube vertical ab en laiton (fig. 12), de 1 centimètre de diamètre intérieur, et dont l’ex- trémité supérieure à, ouverte, dépassait le couvercle du'bain d'huile ; sur le côté de ce tube vertical on a soudé un petit tube incliné ef, qui traversait la tubulure conique du vase. Un thermomètre à mercure, rigoureusement comparé à ce- lui du bain d'huile, était maintenu, au moyen d’un bouchon, dans l’axe du tube ab, et son réservoir se trouvait à la hau- teur du tube ef. Le bain d'huile ayant été porté à une cer- taine température que l'on maintenait stationnaire, on notait les indications simultanées des deux thermomètres, et l’on s’assurait de leur parfait accord. Pais on faisait passer dans le serpentin un courant gazeux, dont on augmentait succes- sivement la vitesse, et on continuait l'observation des ther- momètres. Ces observations ayant été faites à des tempéra- tures différentes, qui ont été portées jusqu’à 300°, on a reconnu que, même avec des vitesses qui surpassaient les plus grandes que j'aie données au courant dans mes expé- riences sur les chaleurs spécifiques, les températures simul- tanées des deux thermomètres n’ont mn différé de plus de 3 à 4 dixièmes de degré. J'ai voulu reconnaître ensuite si le gaz, en traversant le DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 75 calorimètre, se dépouillait complétement de son excès de chaleur, et sortait finalement à la même température que l’eau ambiante. Pour cela j'ai placé, à plusieurs reprises, pendant mes expériences sur la chaleur spécifique de l’air, dans la tubulure qui surmonte la dernière boîte du calori- mètre, un thermomètre à petit réservoir sphérique, et j'ai comparé ses indications avec celles que donnait simultané- ment le thermomètre plongé dans l’eau du calorimètre. Voici les résultats que j'ai obtenus avec différentes vi- tesses données au courant gazeux. Le bain d'huile est chauffé à 200° environ; le temps est compté à partir du commence- ment de l'écoulement. 17% EXPÉRIENCE. : L’écoulement a lieu sous une pression de 0,10 de mercure, mesurée sur le petit manomètre MNM', ce qui correspond à un écoulement de 15 gr. par minute, Thermomètre Thermomèti# à petit réservoir plongé dans l'eau maintenu dans [a tubulure, du calorimétre. à la sortie du courant gazeux. OO smssssssose 100,294 sus. » Léna ho 11200898. rc e0T20,000 PSS 1D0)6b20 2 -Ce.-- 140736 di 52556080 Le TON OS Es ere Te DEA 27 = BRON OR EE --E-e TON 2 ? HU Jdséaééiet: 120%, 9640. --c7- 0200010. 2® EXPÉRIENCE. Le manomètre marque 0,20 ; l'écoulement est de 23 gr. par minute. À BÉET6ES AE MIO OD EE eme . 10°,9) nee mines cl 120) 0e cine sole 120,63 EAN SAS EN RS Re te ut 0 TER, 46 ATCATO SEET 15209 == perce 2-1 100,09 GITE CRÈTE DT 02e esme-ee270,00 d HEE SAT 1909 .-.-.- 2 010007 DR RD 20 es eee nle aa = 2007 Ue 10. 76 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE 3° EXPÉRIENCE. Le manomètre marque 0%,25; l'écoulement est de 27 gr. par minute. Thermomètre Thermomètre à petit réservoir, plongé dans l'eau maintenu dans la tubulure du calorimètre, à la sortie du courant gazeux. HGorarocesoe » ns... » ; 109,10 109,0 fume se seisie = TOM Te cie = lois se Ê 307 DEC r Re C T2 00 eee cie NL TE SR 2 LEE NH AID 0 de SM ROSES ESS ATOS S ST Ae CRE 150,68 coobuceovoe UN See © TO Force He )Mo cr de TO IS 4° EXPÉRIENCE. Le manomètre marque 0,350; l'écoulement est de 33 gr. par minute. ss... » ss... . » non cina biberon oo M EC) NES 0 os ST TONNES vo 150,26 LR PR NAT RS ee eh 179,46 GERS 0 3 0e OP or cu ougoo HeFHON GES ne 0 0 CT), à 6p 2edooce CT EE TS Te EN Godabobuseo RTE On voit que, pour les plus grandes vitesses données au courant gazeux dans mes expériences, on ne constate jamais sur les deux thermomètres des différences qui dépassent o°,2. Ces différences sont complétement négligeables. J'ai donc admis : 1° que le gaz prenait dans le bain d'huile la température indiquée par le thermomètre de ce bain; 2° qu'il entrait avec cette température dans le calorimètre ; 3° enfin, qu’à chaque instant le gaz qui sortait du calorimè- tre se trouvait à la température indiquée au même moment par le thermomètre du calorimètre. De ces trois hypothèses, la première et la troisième me paraissent justifiées par les expériences que je viens de décrire. Quant à la seconde, qui DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 77 revient à dire que le gaz ne subit aucune perte de tempéra- ture pendant son passage depuis le bain d'huile jusqu’au calorimètre, à travers l’ajutage, extrêmement court et mau- vais conducteur de la chaleur, il est plus difficile de la dé- montrer par des expériences directes, mais on peut la con- clure des considérations que je vais développer. Il est évident qu'il y a toujours une légère perte au mo- ment de ce passage, et que la totalité de la chaleur prise par le gaz dans le bain d’huile n’est pas abandonnée au calori- mètre; mais la perte doit être d'autant plus considérable, toutes choses égales d’ailleurs, que le courant gazeux est moins rapide. D’après cela, j'ai fait dans les conditions sui- vantes une longue série d'expériences dont je détaillerai les résultats tout à l'heure. Le bain d'huile étant maintenu à peu près à la même température, je faisais passer des quantités à peu près égales d’air, mais avec des vitesses très-différentes, et je calculais la valeur de la chaleur spécifique de l'air à l’aide des éléments qui m'étaient fournis par chaque expé- rience. J'ai reconnu ainsi que les chaleurs spécifiques trou- vées pour les courants d'air peu rapides sont d'autant plus faibles que le courant est plus lent. Les différences sont très- considérables pour les petites vitesses. Mais, à partir d’une certaine vitesse, les chaleurs spécifiques trouvées ne varient plus sensiblement; et l’on peut ensuite augmenter considéra- blement cette vitesse, la doubler et la tripler, sans que l’on observe un accroissement du nombre trouvé pour la chaleur spécifique. En donnant au gaz une vitesse encore plus grande, on trouverait que la chaleur spécifique commence à décroi- tre; mais, alors, on constate que le gaz sort du calorimètre avec un excès de température. 78 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE On peut admettre que, entre les limites de vitesse qui n’a- mènent pas de différences dans les valeurs trouvées pour la capacité calorifique du gaz, la perte de chaleur qu’il éprouve, au moment de son passage du bain d'huile au calorimètre, est complétement négligeable. Cette circonstance ne se pré- sente plus quand on donne plus de longueur au raccord, ou qu'on le compose de matières conduisant bien la chaleur. Je vais décrire maintenant la manière dont chaque opéra- tion est conduite. Le bain d'huile ayant été amené au degré de chaleur fixé d'avance, on règle la flamme qui le chauffe de manière à maintenir la température à peu près stationnaire. En général, on laisse au bain d'huile une marche de température légère- ment ascendante, afin que celle-ci devienne plus tard station- naire pendant le passage du courant gazeux. Les agitateurs du bain d'huile et du calorimètre reçoivent un mouvement parfaitement régulier et constant pendant toute l'expérience, par l'intermédiaire d’une bielle mue par la machine à va- peur. On note exactement la température et la force élas- tique du gaz dans le réservoir. On commence alors les observations sur le calorimètre. On note d'abord, pendant dix minutes, la variation de tem- pérature que subit le calorimètre sous l’influence seule des causes extérieures. Ces causes sont : 1° le réchauffement, ou le refroidissement, occasionné par l’air ambiant, dont la tem- pérature est donnée par un thermomètre ayant son réservoir dans le voisinage du calorimètre. L'effet produit est propor- tionnel à la différence entre la température 6 du calorimètre et celle de Fair ambiant; il peut donc être représenté par À (5—+), A étant un coeflicient constant. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 79 2° Le réchauffement que le calorimètre éprouve de la part des écrans qui le préservent du rayonnement direct du bain d'huile, et surtout par voie de conductibilité le long de l'ajutage qui relie le serpentin du bain d'huile au calorimè- tre. On peut admettre que cette cause perturbatriee exerce une action sensiblement constante pendant toute la durée d'une même expérience, parce qu’elle ne dépend que de l’excès de température du bain d’huile sur le calorimètre, et que cet excès varie peu dans une même expérience. 3° L'échauffement que le mouvement de l’agitateur pro- duit dans l’eau. Cet échauffement reste également constant pour le même temps, parce que les agitateurs se meuvent avec la même vitesse pendant toute la durée d’une expérience. L'effet produit par ces deux dernières causes réunies peut donc être représenté par une constante K. On peut ad- mettre que, pendant les dix minutes, la différence de tempé- rature du calorimètre et de l’air ambiant est restée constante et égale à celle qu'on obtient en retranchant la moyenne t des deux températures de l’air au commencement et à la fin des dix minutes, de la moyenne 6 des températures du calo- rimètre au commencement et à la fin du même temps. Si A6 représente le dixième de la variation de température qu'a subie le calorimètre pendant les dix minutes, on peut poser, pour exprimer le refroidissement pendant une minute, A5 — A(G—r5)+KR. (1) A la fin de la dixième minute, on ouvre le robinet R et l’on tourne la vis régulatrice de manière à obtenir ‘une cer- taine pression, préalablement arrêtée sur le petit manomètre, et que l’on maintiendra constante pendant toute la durée de 80 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE l'écoulement. Le courant gazeux traverse alors l'appareil avec une vitesse uniforme; on note, de minute en minute, la température du calorimètre, celle du bain d’huile, enfin celle de l'air ambiant. Lorsque la quantité de gaz écoulée paraît suffisante, on ferme le robinet, et l’on continue à observer, de minute en minute, les températures du calorimètre et de l'air ambiant pendant trois minutes, afin d’être sûr que l'é- quilibre de température s’est établi dans toutes les parties du calorimètre. On procède alors à une nouvelle observation finale pen- dant dix minutes, pour constater la variation de température que subit le calorimètre sous l'influence des causes pertur- batrices, dans les nouvelles conditions qui viennent de s’é- tablir. Soient A6 la variation moyenne de température que le calorimètre a éprouvée pendant une minute durant cette dernière période, 0" et #! les températures moyennes du ca- lorimètre et de l'air ambiant, on aura encore AW—A(S—r)+K, (2) les constantes A et K étant les mêmes que dans l'équation (1). Par la combinaison des équations (1) et (2), on calcule les va- leurs numériques des constantes. On se sert ensuite de la formule générale, ainsi déterminée, pour calculer, de minute en minute, pendant la durée du courant gazeux, la variation de température que le calorimètre a dü subir par l'effet des causes perturbatrices. On admet pour cela que la tempéra- ture du calorimètre ne varie pas pendant chacune de ces minutes, et qu’elle est égale à la moyenne de celles que l’on a observées au commencement et à la fin de cette minute. On fait la même hypothèse sur la température de l'air am- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 81 biant, qui ne change que très-peu dans cet intervalle. En- fin, en ajoutant toutes ces variations partielles, on obtient une somme ZA, qu'il faut retrancher de l'élévation totale de température observée sur le calorimètre, pour obtenir l'effet produit par le courant de gaz chaud. Soient P le poids du gaz qui a traversé l'appareil ; T l’excès moyen de température du bain d'huile sur le calorimètre, que nous apprendrons bientôt à calculer; 0 la température initiale du calorimètre; 0’ sa température finale; M la valeur totale en eau du calorimètre; enfin x la chaleur spécifique du gaz par rapport à celle de l’eau prise pour unité; nous aurons PaT — M (8 —0— SAÿ). J'ai cru nécessaire de m’assurer, par des expériences di- rectes, jusqu'à quel point on peut admettre que la formule 40 = À (6 —t) +K représente l'effet thermométrique produit sur le calorimètre par les causes perturbatrices pendant cha- que minute, quand les constantes A et K ont été calculées d'après les données fournies par les deux périodes initiale et finale, comme je l’ai dit plus haut. A cet effet, j'ai disposé l'appareil comme pour les expérien- ces véritables. Je commencais par noter les éléments de la variation produite pendant une première période de dix mi- nutes; puis je faisais passer une certaine quantité de gaz chaud pour réchauffer le calorimètre. Après avoir attendu quelques minutes pour être certain que l'équilibre s'était établi, je suivais la variation de température du calorimètre, sous l'influence seule des causes perturbatrices, pendant une seconde période de dix minutes. Je réchauffais de nouveau le calorimètre en y faisant circuler une nouvelle quantité de T. XXVI. II 82 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE gaz; puis jJ'observais le changement de température qu'é- prouvait le calorimètre par les causes ambiantes pendant une troisième période de dix minutes. Je continuais ainsi jusqu’à ce que j'eusse obtenu une variation totale de température, à peu près égale à celle qui se manifestait dans les expériences ordinaires sur la chaleur spécifique. Je calculais les valeurs des constantes À et K à l’aide des données obtenues dans la première et dans la dernière pé- riodes ; puis, avec la formule ainsi déterminée, je calculais les variations de température que le calorimètre avait dûü su- bir pendant les périodes intermédiaires , et je les comparais avec celles qui avaient été observées réellement. Voici quel- ques-unes de ces comparaisons: Dans l’une de ces expériences, on a eu, le bain d'huile étant chauffé à 110°, 1 période A6 — 0°,687, A6 est donné en divisions arbitraires de l'échelle thermométrique, chaque division exprimant en- viron -L de degré centigrade. pr 180; 00), It Har/6a, 2BnÉrOoe VAPE—=Tor 560 M0 08h, HE 00, 3° période A6 — 07,387, 0 — r1°,76, EN 0 4° période MAP) — 02,268, 0 — 132,37, 19 00e Je calcule les constantes de la formule A6 = A(6—t) + K à l’aide des données de la première et de la dernière périodes, et j'obtiens A—0,0897, K—0,1720. Si maintenant, avec cétte formule, on calcule les variations de température qui ont dù avoir lieu pendant la seconde et la troisième période, on trouve 2° période A9 — 0°,544 au lieu de 0,560 donné par l'observation; 3° période A9 = 0°,391 » 0,387 un gt le die ee Are un à € re mme t Éd DES FLUIDES EÉLASTIQUES. 83 Dans une autre expérience où le bain était chauffé à 25o?, on a eu 1'* période A9 = 1°,135, 0 — 69,50, e — 60,0; 2° période A9 = 0°,957, (8; 90 et — 60,50, 3° période A0 = 0°,820, Q — 10°,17, DE" HS à 4° période AG = 6°,530 ON 2h LÉ —169,/ ( »YES » 349; 5° période A6 — 0°,380, URSS, = pp: I L ? L Les constantes de la formule étant calculées à l’aide des éléments fournis par la première et par la cinquième pério- des, on a A—o0,0855, K— 1,145. Si, maintenant, on calcule les valeurs A4 qui correspondent aux autres périodes, à l’aide de la formule, on trouve 2° période A9 — 0,g38 au lieu de 0,957, 3° période A6 — 0,832 » 0,820, 4° période A8 — 0,565 » 0,550, On peut conclure de ces expériences que la formule A6 — A(4—#) + K, dont les constantes ont été calculées, pour chaque expérience, d’après les éléments observés pendant la première et la dernière périodes, peut être employée, avec toute confiance, pour calculer les effets produits par les causes perturbatrices pendant le temps où le courant gazeux traverse l'appareil. Il est nécessaire, néanmoins, de faire sous ce rapport une réserve, car il se présente ici une cause d’in- certitude que j'ai vainement cherché à éliminer, et dont je n’ai pas réussi à calculer les effets avec précision. Pendant la première et la dernière périodes de l'expérience, on observe les variations de température sous l'influence du milieu am- biant et de la chaleur qui lui arrive par conductibilité, sui- vant l’ajutage qui le relie au bain d’huile. La première de oN LE 84 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE ces causes agit d’une manière parfaitement semblable lors- que l'appareil est parcouru par le courant gazeux; mais il n'en est pas de même de la seconde. En effet, quand le gaz ne passe pas dans le calorimètre, l’une des extrémités de l’aju- tage est à la température du bain d'huile, tandis que la tem- pérature de la seconde extrémité doit se rapprocher de celle du calorimètre ; le flux calorifique a lieu par suite de cette différence de température. Quand le gaz traverse l'appareil, toute la petite tubulure en cuivre de l’ajutage est à la tempé- rature du gaz entrant, c’est-à-dire à la température du bain d'huile, et l'excès de la quantité de chaleur qu’elle possède à un moment quelconque, relativement au premier cas, lui est nécessairement fourni par le courant gazeux, qui doit su- bir, par ce fait, un léger abaissement de température. On ue peut donc pas admettre que la valeur de K soit la même dans les deux cas. Lorsque le courant gazeux est rapide, la perte de chaleur que le gaz subit par cette eause doit être extrèmement petite, car le gaz n'a à fournir que la déperdi- tion de chaleur que la tubulure éprouve à travers le petit bouchon, qui est très-mauvais conducteur de la chaleur. Mais quand le courant gazeux est lent, cette perte n'est probable- ment pas négligeable, et c'est à cette cause qu'il faut attribuer, en grande partie, la différence que l'on observe entre les valeurs de la chaleur spécifique, suivant qu’on la détermine avec un Courant gazeux rapide ou avec un courant lent. Il est certain que cette cause doit rendre la chaleur spéci- fique trop faible; mais je n’ai trouvé aucun moyen qui permit d'évaluer, même approximativement, l'importance de cette erreur. La disposition que j'ai donnée à l'ajutage avait pour effet de la rendre aussi petite que possible, et je pense que #, DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 85 l'on peut conclure que, entre les limites de vitesse du cou- rant gazeux que j'ai employées dans les expériences définiti- ves, l'erreur est complétement négligeable; car, autrement, la valeur de la chaleur spécifique d’un même gaz ne resterait pas sensiblement constante quand on fait varier considéra- blement sa vitesse d'écoulement, en restant toutefois entre les limites indiquées. Le bain d’huile qui donne au gaz sa température initiale, et le calorimètre qui lui enlève ensuite son excès de chaleur pour le ramener à une température également déterminée, doivent être maintenus dans une agitation continuelle. De plus, cette agitation doit être parfaitement régulière et uni- forme, afin que l’on puisse éliminer, du résultat donné im- médiatement par l'expérience, la portion de chaleur qui est développée par l'agitation de l’eau. Pour obtenir ce résultat, je me suis servi de la disposition suivante : Un axe horizon- tal établi près du plafond du laboratoire recoit, par l’inter- médiaire d’une courroie, un mouvement uniforme de l'arbre du volant de la machine à vapeur. Il porte plusieurs poulies de diamètres différents, sur l’une desquelles s’enroule une corde à boyau qui communique le mouvement à la roue R des fi- gures 1et 2, planche IT. Aux deux extrémités de l'axe de cette roue sont montées deux bielles «b, a'b' sur lesquelles on fixe, à des distances variables du centre de rotation, les pignons cd, c'd' qui tirent les fils attachés aux tiges des agitateurs. Afin que le plan dans lequel s'exécute la rotation de la roue R puisse être amené facilement en coïncidence avec le plan suivant lequel les agitateurs doivent se mouvoir, les montants ef, ef" qui supportent l’axe de la roue R peuvent prendre deux mouvements, le premier de glissement suivant la con- sole en fer à coulisse xyz qui est scellée dans le mur, et qui 86 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE permet de déplacer le plan vertical de rotation de la roue R ; et un second mouvement autour de l’axe horizontal op, qui permet de donner la tension convenable à la corde à boyau qui passe sur les poulies. Une fourchette à queue suu', glissant dans un anneau qui est lui-même mobile le long de la tige pq scellée dans le mur, arrète l’axe de la roue R dans la position convenable. On comprendra facilement qu’à l’aide de ce système, on peut faire mouvoir plusieurs agitateurs à la fois, en donnant à chacun d’eux l'amplitude d’oscillation convenable, et une vitesse parfaitement constante et facile à régler dans chaque expérience (1). Afin de faire mieux comprendre la manière de calculer chaque expérience définitive, au moyen des données fournies par l'observation , je rapporterai ici le tableau de l’une de ces expériences sur l'air atmosphérique, avec tous les détails du calcul numérique. Les données des deux thermomètres à échelle arbitraire sont : thermomètre du calorimètre ; le zéro est à 65»,2; le degré centigrade vaut 19,404, dont log — 1,2880122 thermomètre du bain d'huile; le zéro est à 31,4 ; le degré centigrade vaut 3,0537, dont log — 0,4848260. (1) La fig. 19, plauche I, représente une coupe verticale de la lampe à gaz que j'emploie pour chauffer les bains d'huile et les maintenir à une température sta- tionnaire. Le gaz arrive par la tubulure »1» et se rend dans le petit réservoir V, qui sert de pied à la lampe. De ce réservoir partent deux tubes : le premier com- munique à un bec à couronne c et à courant d’air intérieur ; le second amène le gaz à un anneau extérieur ab, de 10 centimètres de diamètre, percé de petits trous. Les deux tubes de communication portent, chacun, un robinet r, r', qui sert à régler la hauteur des flammes, Une petite cheminée de tôle accélère le courant d’air, Pour chauffer le bain d’huile, on allume les deux couronnes; mais, pour le main tenir à la température stationnaire, le feu de la couronne intérieure suffit ordinai- rement, DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 87 EXPÉRIENCE SUR LA CHALEUR SPÉCIFIQUE DE L'AIR. . «) G) (3) (4) (© (6) @ À Temps exprimé Divisions marquées Moyennes t Divisions marquées Moyennes Températures Moyennes 4 e! par le thermomètre de par le thermometre de de le ces minutes. du calorimètre. ces divisions. du bain d'huile. ces divisions, l'airambiant, températures. en 10/....60,80..........{ © 251,0 F. 8,30 = { 254,4 = 9,75 8,5% Me 0m Gb -n 2e 10 257,8 8,75 é “Commencement de l'écoulement 10 257,8 659,4 8,95 266,50 659,20 8,75 11 279,2 659,0 8,75 286,10 658,60 8,70 12 297,0 658,2 8,65 307,65 658,10 8,68 13 318,3 658,0 8,70 328,80 657,80 8,70 14 339,3 657,6 8,70 349,80 657,45 8,70 15 360,3 657,5 8,70 370,75 657,35 8,70 16 381,2 657,4 8,70 - 391,25 657,30 8,70 17 401,2 657,2 8,70 411,40 657,05 8,70 18 421,6 656,9 8,70 431,50 656,95 8,70 19 441,4 657,0 8,70 451,20 657,10 8,72 Fin de l'écoulement ,........ . 20 461,0 3594,90...15°,16 657,2 Moy. 657,69 8,75 461,95 8,75 21 462,9 8,75 462,65 È 8,80 22 462,4 8,85 462,15 8,90 23 461,9 : 8,9% 461,82 902 24 461,75 5443,47 9,10 122,52 MON. - 214 see os se 24 461,75 9,10 F { 460,02 — 209,34 i 9,23 200 342 0e. ee «010 34 458,3 9,35 DONNÉES DU RÉSERVOIR A AIR. Avant l'écoulement. Aprés l'écoulement. ur du baromètre réduite à 0°.,,..,... At) Réel: PE 764,73 764,80 pérature de l'air du réservoir. .......,................ 9 5°,74 5°,77 s de pression indiqué par le manomètre, réduit à 0°..... À 4547,40 1485,56 ion totale du gaz, réduite à 0°...... nVéi-iatel ef» site sIn{= (aie e H+A 5312,13 2250,36 Calculons d’abord.le poids de l’air qui s’est écoulé à tra- vers les appareils pendant l'expérience. Pour cela, il faut connaître le poids de l'air qui remplissait le réservoir avant 88 l'écoulement, et le poids de celui qui y reste après. Ces deux poids se calculent à l’aide de la formule DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE r = À + BA? + Ch. Pour le gaz qui remplit le réservoir au commencement, on a, si ce gaz est à o°, BBD 1%, log A..... 2,7047569 log 5312,13 3,7252678 RENE 2,4300247..... 269,169 log B...... 8,3347796 2log 5312,13 7,4505356 T,7853152..... 0,610 log C..... 72,1804189 3log 5312,13 11,17528034 22062223. 4-5 0,227 270,006. Ce gaz n’est pas à 0°, mais à 5°,74. Le coefficient de dila- tation de l'air sous la pression de 5°,3 est 0,003732, d'a- près la table de la page 71. On a donc pour le véritable poids du gaz 270€",005 1 +-0,003732.50,74" er. log 270,006,.,... 2,4313735 log 1,021422..... 0,0092044 2,4221691, correspondant à 264,344. Ainsi le poids de l'air sec contenu dans le réservoir avant l'écoulement est de... ... .. 264344 Ou calculera, de mème, le poids de l'air qui reste après l'écoulement; on le trouvera de 111,776 Le poids du gaz qui s'est écoulé est donc, ..,... se Solsleiote nos cuoamessesniveres ... 152,568. Les observations desquelles nous devons déduire la cha- leur spécifique de l’air sont comprises entre la 10° minute, mu ciné tin re * D'ou PER DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 89 commencement de l’écoulement du gaz, et la 24° minute, où l'on ‘a commencé à noter le thermomètre du calorimètre, pour obtenir les éléments nécessaires au calcul des effets produits par les causes perturbatrices extérieures. a la 10° mivute, le thermomètre du calorimètre marquait...,. 257,8 à la 24° minute, il marque. ........................ cu... 4612,75. Ce thermomètre est donc monté, pendant l'expérience, de... 203,95. Ce réchauffement du thermomètre est dû à la chaleur abandonnée par le gaz qui traverse le calorimètre, et à celle qui est amenée par les causes perturbatrices extérieures. Les éléments nécessaires à la détermination de cette dernière sont fournis par les observations qui ont lieu pendant les dix pre- mières minutes et pendant les dix dernières, le calorimètre étant, alors, uniquement soumis à ces causes perturbatrices. Pendant chacuneïdes dix premières minutes, le thermo- mètre du calorimètre a éprouvé un échauffement moyen de 0°,680 {pour une différence de température, par rapport à l'air ambiant, de 9°,75 — 8,52 — 1°,23 ; on posera donc 0,680 — — A.1°,23 + K. Pendant les dix dernières minutes, l’excès moyen de tem- pérature de l’eau du calorimètre sur l’air ambiant a été de 20°,34 — 9°,23 — 119,11, et il y a eu un refroidissement moyen de 0°,345 par minute. On aura donc — 0,345 —— A.11°,11 +K. De ces deux équations réunies, on tire À = — 0°,1038, K — 0°,808. Ainsi l'équation qui donne l’échauffement produit sur le ca- lorimètre par les causes extérieures, pour un excès de tem- pérature (:—+) du calorimètre sur l'air ambiant, sera T. XXVI. 12 90 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE A9 — — 0,1038 (tr — 1) + 0,808. A l’aide de cette formule, on calcule, pour chaque minute, la valeur de Aÿ correspondant aux valeurs de +—t déduites du tableau. A cet effet, on a inscrit dans la colonne 3 du tableau la température moyenne du calorimètre pendant chaque mi- nute,et dans la colonne 7 la température moyenne, simulta- née, de l'air ambiant. On obtient l'effet total produit par les causes perturbatrices pendant l'expérience, en faisant la somme algébrique des quantités A6 ainsi calculées depuis la 10° jusqu'à la 24° minute. Mais il est plus simple de calculer cette correction totale par une seule opération numérique. Soient en effet A6, A8, A8”... A6, les échauffements successifs pendant la première, la seconde, ….. la g° minute; (+—+#), (—0), (r°—1").. (r,—t,) les différences de température cor- respondantes, on aura A6 = — 0,1038 {r — t) + 0,808, AG — — 0,1038 (7 — #) + 0,808, A5, — — 0,1038 (r,—4,) + 0,808, par suite AG = — 0,1038 (Er — Et) + ».0,808. Pour avoir %, je fais la somme des moyennes inscrites dans la colonne 3, j'en retranche 14 x 65,2, puisque le zéro de ce thermomètre est à 65°,2; enfin je divise par la valeur du degré sur ce thermomètre, laquelle est 19°,4094; Cela me donne ST — 23849 on à d’ailleurs Zt — 122,)2 d'où 2x — Et — 110,97 et 110,91 X 0,1038 — 11,212; d’ailleurs 1/40X00,6081— 122,312 par suite ZAGI—% 07200; ,. » . « nn 7 / qu'il faut ajouter à la différence de température observée L DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 91 pour éliminer les causes. perturbatrices. On a donc, pour le réchauffement opéré sur le calorimètre par le passage du gaz, 203,9) + 0°,200 — 20/°,150, qui correspondent à 10°,5181. Cette quantité a besoin, néanmoins, de subir encore une petite correction, provenant de ce que la tige du thermo- mètre n’est pas entièrement plongée dans l’eau du calorimètre. La division correspondant à — 1°,3 se trouve au niveau de l'eau. Ainsi, à la dixième minute où le thermomètre mar- quait 9°,92, il y avait une colonne de mercure de 11°,22, qui, au lieu de se trouver à la température de l’eau, était à la température 8°,75 de l'air ambiant; elle était donc plus froide de 1°,17. Le thermomètre était donc trop bas de 1:17 6500 I — 0°,0020; —— représentant le coefficient de ? 6500 dilatation apparent du mercure dans le verre. M 22 À la 24° minute, le thermomètre marquait 20°,42; une co- lonne de mercure correspondant à 21°,72 se trouvait donc à 9°,10, température de l’air ambiant, au lieu d’être à 20°,42. Le thermomètre était donc trop bas de 2 21,72. = 0°,0376. 6500 On tiendra compte de ces deux causes d’erreur en ajoutant au réchauffement 10°,5181 trouvé plus haut, 0°,0376 — 0°,0020 = 0°,0356, ce qui donne pour le ré- chauffement définitif produit par l'air, 10°,5533. Dans la colonne (5) sont inscrites les températures moyen- nes du bain d’huile pendant chaque minute de la période d'écoulement du gaz. Si l'on en retranche les températures moyennes, simultanées, du calorimètre qui sont données 12. 92 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE dans la colonne (3), on aura les excès moyens de la tempéra- ture du gaz entrant sur celle du gaz sortant du calorimètre pendant chaque minute; et l’on peut admettre, sans erreur sensible, que cet excès est constant pendant la durée d’une minute. Mais, comme la vitesse du courant gazeux est par- faitement constante dans le calorimètre, et que sa densité ne varie pas non plus, on peut prendre la moyenne des tempé- ratures du bain d'huile, en retrancher la moyenne des tem- pératures du calorimètre, et admettre que la différence re- présente l'excès constant de température entre le gaz entrant et le gaz sortant du calorimètre, pendant toute la durée de l'écoulement. La moyenne des températures du bain d'huile est de 657°,69 sur son échelle arbitraire, laquelle correspond à 205°,0g9 dans les conditions où ce thermomètre se trouve placé; mais cette température doit être corrigée pour la portion de la tige qui n’est pas plongée dans l'huile; de plus, elle doit être ramenée au thermomètre à air. Cette double correction s'obtient, immédiatement, au moyen de la courbe que l’on à construite, ainsi que nous l'avons dit plus haut, page 63, d’après des expériences dans lesquelles on a com- paré, directement, les températures du thermomètre à air avec celles du thermomètre à mercure placé dans les mêmes conditions que dans les expériences ordinaires. On a trouvé ainsi que cette température sur le thermomètre à air est de 207°,99. Comme la température moyenne du calorimètre entre la 10° et la 20° minute est 15°,16, on a 207°,99 — 15°,16 — 192°,83. On à maintenant tous les éléments numériques nécessaires pour calculer la chaleur spécifique par la formule de la p. 81. Et dire nd SEÉ rh à tie DES FLUIDES ÉÇASTIQUES. 93 PaT — M(ÿ—0 — XA6), logM 2,8222695 log P — log 152,568 2,1834636 log(8—6—XA9)— log 10,5537 1,0234047 log'T — log 192,83 2,2851746 3,8456742 4,4686382 4,4086382 1,3770360 — 0,23825. Ainsi la chaleur spécifique de l’air atmosphérique, donnée par cette expérience, est 0,23895. Toutes les expériences ont été calculées de cette ma- nière. Je vais donner maintenant les résultats des diverses séries d'expériences que j'ai faites pour fixer la valeur numérique de la chaleur spécifique de l'air atmosphérique. Je ferai re- marquer que je ne me suis pas attaché à obtenir des valeurs constantes. Cela est facile, avec un appareil bien établi, caril suffit d'opérer dans des circonstances toujours identiques. On ne subit, alors, que les erreurs accidentelles des diverses opérations, et il est toujours facile de rendre ces erreurs très-petites en perfectionnant, et surtout en régularisant les observations. J'ai cherché, au contraire, à varier les circons- tances autant que possible, sans introduire, toutefois, de causes notoires d'inexactitude, et j'ai déterminé, patiemment, les variations qui en résultaient pour la chaleur spécifique de l'air, Ce n’est que par cette méthode d’approximation successive, que l’on peut espérer déterminer, avec certitude, des éléments d’une nature aussi délicate que celle de la capa- cité calorifique des fluides élastiques, et que l’on peut éva- luer, avec quelque précision, la valeur des erreurs constantes qui dépendent du procédé expérimental et des appareils. Il est souvent, théoriquement ou pratiquement, impossible de 94 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE se soustraire absolument à ces causes perturbatrices, mais il est ordinairement facile, soit de réaliser les conditions dans lesquelles ces erreurs se trouvent réduites à des valeurs nu- mériques assez petites pour ne plus altérer sensiblement les résultats; soit de faire varier les circonstances de l’expé- rience, de manière à déterminer approximativement la loi empirique, suivant laquelle la grandeur de l'erreur constante varie, ce qui permet de calculer celle qui reste sur les résul- tats définitifs, ou, du moins, de fixer l'incertitude que ces ré- sultats comportent. J'ai prouvé, par des expériences directes (page 73), que tant que la vitesse du courant gazeux ne dépasse pas cer- taines limites, on peut admettre que l'air possède, au sortir du bain d’huile, exactement la température indiquée par le thermomètre qui plonge dans l'huile, et qu'au sortir du ca- lorimètre, l'air est également en équilibre de température avec l’eau qui y est contenue. Toute l'incertitude de l’expé- rience porte donc sur l’évaluation de la température que présente le gaz au moment où il pénètre dans le calorimètre, et sur la détermination de la quantité de chaleur que ce vase reçoit du bain d'huile par conductibilité. Or, d’un côté, l’er- reur qui résulte de cette incertitude est d'autant plus grande que la différence de température entre le bain d'huile et le calorimètre est elle-même plus considérable, et, de l’autre, l'erreur affecte d'autant plus la valeur de la chaleur spéci- fique trouvée, que la vitesse du courant gazeux est plus petite. Pour apprécier l'étendue de cette erreur, il faut done faire varier entre de grandes limites, d'un côté la température du bain d'huile, et de l’autre la vitesse du courant gazeux, en ne dépassant pas, toutefois, la vitesse pour laquelle le gaz DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 95 cesse de se mettre en équilibre de température, successive- ment, avec le bain d’huile et avec l’eau du calorimètre. J'omettrai seulement les nombreuses expériences que j'ai faites avec des modes différents d'ajustement du calorimètre au serpentin du bain d'huile. Ces expériences avaient pour objet de reconnaître l’ajustement pour lequel la chaleur spé- cifique de l'air acquérait sa plus grande valeur, et subissait les variations les plus faibles quand on changeait, soit la vi- tesse du courant gazeux, la température du bain d'huile res- tant constante, soit la température du bain d'huile en con- servant au gaz la même vitesse. C’est à la suite de ces expé- riences préliminaires que je me suis arrêté à l’ajutage que j'ai décrit (page 72), comme étant celui qui ramenait l'effet des causes perturbatrices à sa moindre valeur (1). (1) Dans le tableau n°1, on a log M— 2,8220372; valeur du degré du thermomètre du calorimètre — 1/4°,538. Dans le tableau n° Il, on a pour les expériences 20, 21, 23, 24 et 25, log M=— 2,8220372; valeur du degré — 14°,538 ; el pour les autres, logM = 2,8222695; valeur du degré = 19°,404. Dans le tableau n° III, log M — 2,8222605 ; valeur du degré du thermomètre du calorimètre — 19”,404; excepté les expériences 1, 2, 3, où la valeur du degré — 14,538, et les expé- riences 4 et 5, où la valeur du degré — 7°,413. 96 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE TABLEAU PRESSION DU GAZ POIDS POIDS ÎTEMPÉRAT-.| EXCÈS TEMPÉRATURES a moyen moyennes du A FT pendant les [U minutes bain d'huile température initiales NUMÉRO À daus le réservoir en colonne du imercurielle à O9. gaz écoulé ———————— de gaz écoulé sur le du ee endant Ê. bain d'huile LE l'écoul P£E thermomètre RNA Aa AUS écoulement. l'expérience. minute. à air, calorimètre, | calorimètre.| ambiant, Po rm 4482, 1 3731 4373 4408 4916 2404 3876 1392 4097 1502 4279 5 1967 2 4308 1997 5466 I DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 97 TEMPÉRATURES COEFFICIENTS ÉLÉVATION moyennes pendant les 10 minutes VALEUR CHALEUR SPÉCIFIQUE de la de température AB formule de correction. du calorimètre de la correction de l'air Cr nn) faite | de l'air 1 dans chaque * Le observée. corrigée, sur A6. 2 moyennes: ambiant, expérience, (4) (5) (16) (17) (18) (19) + 01716 0222945 — 0 3023 0 22845 — 0 1925 0 23368 — 0 2069 23468 — 0 0676 + 0 0536 — 0 2012 23459 23492 23419 — 0 2679 23541 + 0 0924 23662 — 0 0729 23650 — 0 0538 + 0 0173 — 0 1957 23614 23777 23763 — 0 1328 23885 + 0 0953 23603 + 0 0457 23759 + 0 1559 23569 + 0 0465 23537 0 0 0 0 0 0 [J 0 0 0 0 0 0 0 0 0 — 0 0163 23537 + 0 0267 0 23809 + 0 0404 0 23503 + 0 0731 0 23789 — 0 0140 0 23718 + 0 0843 0 23822 + 0 0181 0 23592 —- 0 0989 0 23731 0 23707 98 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE TABLEAU PRESSION DU GAZ POIDS POIDS [TEMPÉRAT.| EXCÈS TERRA NUMÉRO | dans le réservoir, en colonne à DURÉE £a du Re pente 10 10 Ë mercurielle à 0°. k } 3 . bain d'huile température iailiales | a Lisa Dre" l'es écoulé F= gaz écoulé su ES pe a SI Ë pendant par ermemètre ME es Pare: fi L'EXPÉR, | 38 Pe l'expérience, l'éconlement |) jiute, à air, [calorimètre, | calorimètre.| ambiant, | (1) @ (3) (4) (5) (6) (7) (8) (8) (10) | |__| | | ——_—_Ù*————Ù—— |" — — 1 4385,07 | 3777,80 | 30,05 25 1,20 207,19 | 192,16 | 13270 10,00 | | 2 3700 31 2998 59 34 784 25 158 208 98 194 11 13 27 9 80 |. 3 3768 89 3064 96 34 927 25 1 39 207 73 192 52 15 55 10 60 | 4 734 78 2909 53 40 909 25 1 63 206 40 191 48 13 21 9 80 | 6 2907 47 2152 82 37 338 25 1 49 210 51 195 89 12 95 10 22 È 6 702 85 2201 37 74 610 25 2 98 205 77 187 97 15 23 10 80 | 7 5186 94 3694 17 74 934 25 2 99 209 77 193 17 13 985 9 25 | 8 3822 10 2329 15 74 905 25 2 99 209 29 192 94 15 66 9 17 | 9 41583 98 3089 05 - 75 284 25 3 0I 208 86 193 53 11 41 G 87 F 10 3174 45 1649 66 76 059 25 3 04 209 66 193 87 13 17 7 07 | LL 3610 58 2108 64 76 096 25 3 05 208 97 194 32 12 02 6 02 | 12 3938 42 2398 75 77 332 25 3 09 209 20 195 38 10 78 4 60 13 A47I 52 2946 35 76 223 25 3 05 208 62 193 18 12 69 G 35 | 14 2944 10 1424 88 75 793 25 3 03 212 23 195 74 13 74 710 15 4697 68 3176 29 76 069 25 3 04 210 30 194 05 13 53 6 87 | 16 4499 46 2963 23 77 605 25 2 10 209 15 194 11 1215 5 80 | 17 4478 12 2444 48 102 686 25 & IX 210 69 194 84 12 09 5 90 | 15 4950 14 2208 98 135 992 25 5 44 209 09 190 71 15 36 9 45 | 19 4546 00 1819 89 134 285 25 5 37 209 22 191 26 1281 11 05 f 20 4958 56 3093 14 93 18 16 5 82 242 89 228 62 10 03 7 85 FA 21 4124 25 1836 89 114 58 15 7 64 230 18 218 80 7 07 5 27 î 22 4452 65 1556 12 143 G5I 20 7 18 208 14 190 32 12 63 9 90 î 23 4859 47 2740 67 106 OII G 19 17 245 34 230 16 10 83 7 23 ke 24 4575 54 2584 36 99 663 6 16 61 245 09 233 16 7 65 12 œ 4 6 Ê 4863 69 2619 06 112 54 6 18 72 244 30 230 24 8 80 G 80 | È ñ DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 99 TEMPÉRATURES +È J ù ME yennes CDS Le ÉPEYENON, VALEUR CHALEUR SPÉCIFIQUE ndant les 10 minutes de la de température AÛ 2 TE finales formule de correction, du calorimètre de la correction de air “HR Si = faite de l'air dans chaque A K observée. corrigée. sur A6. moyennes. Mealorinètre, | ambiaut. expérience. ü (h) (12) (13) (4) (15) (6) (17) (19) 0,0947 ù — 0,5775 0, 22399 0 0822 — 0 5899 0 23034 0 08703 ë — 0 7094 0 22687 O 0924 — 0 5176 0 22285 0 0941 — 0 5731 0 22983 0 0924 + 0 0650 0 23328 0 O814 + 0 1159 0 23403 0 0955 î — 0 0394 0 23153 + 0 3168 0 23605 + 0 1608 0 23246 0 0759 0 0893 0 0953 + 0 1208 0 23105 0 0789 — 0 3241 0 23680 0 0884 — 0 0772 0 23272 0 O88I — 0 0063 0 23336 0 0849 — 0 0427 © 23023 0 0813 — 0 2207 23148 0 23300 0 0866 0 0975 à 0951 — 0 0814 23340 0 23340 — 0 1756 23620 0 070f 0 (] 0 — 0 3382 0 23575 0 23597 — 0 1997 0 0 0 0626 — 0 1500 © © ON © © O1 ON QU OC Oo ON Ou a 0 096% — 0 0808 0 23646 0 23510 0 0648 + 0 0673 0 23855 0 0653 — 0 0939 0 23762 0 0742 — 0 0390 0 23872 0 23829 100 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE ü TABLEAU PRESSION DU GAZ POIDS POIDS [TEMPÉRAT.| EXCÈS TEMPÉRATURES É 5 Ë : moyen moyennes NUMÉRO À dans le réservoir en colonne ra DURÉE FE du de pendant les 10 minutes mercurielle à 0°. À 1 ; , [bain d'huile] température initiales de gaz écoulé e gaz écoulé FN ss pendant , PE thermomètre Re vo du de l'air , L'EXPÉRe Pe & Po l'expérience, l'écoulement. | junte. NE clorimète leon dla (1) ©] (3) (4) (5) (6) (QU) (8) (9) (10) a | ——_—_—— "| ———__———— " ————— A —— | ————— | ———— | ———— ————— 1 5162, 90 830,16 | 218,801 12'1p] 171 107,89 99, 70 418 1°77 2 5121 91 949 26 210 976 12 17 49 LIL 45 103 21 4 36 2 35 3 5373 07 1116 91 215 815 12 17 98 103 95 99 29 0 82 0 7 4 5327 08 871 59 226 097 13 1/2] 16 74 101 45 95 47 1 93 1 52 5 5493 02 854 95 235 284 11 21 39 109 42 101 92 3 10 1 48 6 4612 57 1921 13 133 216 14 9 51 209 47 193 95 10 68 II 27 g 4508 GI 1799 38 133 934 14 9 56 207 87 192 75 10 25 12 03 8 5043 72 2353 84 132 951 14 9 50 211 66 196 81 9 90 II 72 9 5419 50 2850 55 128 554 3 9 89 210 84 196 03 10 05 8 32 10 429€ 42 1805 73 124 087 13 9 55 203 92 188 90 10 46 9 47 Il 4256 67 1717 48 126 667 13 9 74 203 23 188 30 10 25 8 90 12 4120 97 1117 37 151 759 14 10 89 198 574 189 26 4 72 4 00 13 5038 56 2017 93 153 557 13 II 87 204 49 194 32 4 #4 2 90 14 5146 : 2711 49 122 906 10 12 29 213 631 204 213 4 91 4 20 15 5075 92 2153 76 |, 148 666 12 12 45 207 22 196 09 5 88 5 12 16 4421 © 1242 60 160 795 13 12 43 201 53 190 00 G 07 3 75 17 4444 1278 78 160 078 13 12 37 204 15 192 52 5 99 4 00 18 5312 13 2250 36 152 568 10 15 26 208 02 192 83 9 75 8 52 19 5438 67 2368 63 152 937 10 J5 29 217 38 2UI 48 IÙ 17 8 95 20 5314 19 2212 45 154 405 10 15 44 202 84 187 38 10 06 9 22 21 5912 21 2777 30 156 392 8 19 55 206 23 189 41 11 28 8 00 22 5904 77 2778 69 155 899 8 19 47 205 10 189 59 10 18 8 00 23 5886 48 2765 26 155 651 8 19 46 200 84 185 64 9 93 7 88 24 5942 73 2680 77 163 085 7 23 29 207 07 191 99 9 45 7 07 25 6099 54 2867 65 167 501 7 23 07 209 73 194 25 9 75 7 82 26 6339 22 3111 34 161 336 7. 23 05 209 89 194 50 9 7I 8 10 27 5862 28 2669 19 160 389 6 26 73 211 96 197 48 8 83 6 2% 28 5946 31 2748 GI 160 579 6 26 76 208 36 193 42 9 47 6 20 29 5870 86 2666 75 160 948 6 26 82 210 81 196 13 9 u2 6 55 30 5946 25 2748 56 160 706 6 26 78 208 35 193 47 9 51 6 23 ET 6143 96 2971 69 158 442 5 31 69 211 35 196 03 9 86 10 52 32 5399 63 2167 44 161 077 6 32 22 211 83 196 36 9 86 10 60 33 5455 29 2156 98 164 221 5 32 84 210 15 194 12 10 44 10 90 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 101 UT. TEMPÉRATURES COFFFICIENTS ÉLÉVATION GET RAR ER | Die 10 minote de la de température A0 me | finales formule de correction du calorimètre de la correction spécifique de l'air ER GE faite rl 20 NID de l'air dans chaque F A K observée. corrigée, sur AB. LE moyennes, ambiant. expérience, ( (13) (14) (15) (16) (17) (8) (19) = D» [2 LJ 0 0,0618 0,240 7, 5662 7,7913 + 0,2257 0,23712 0 0774 0 315 7 5868 7 8325 + 0 2457 0 23890 0 0570 0 240 7 5400 7 5937 + 0 0537 0 23536 0 0317 0 126 7 6015 7 7164 + 0 1149 0 23742 0287 0 116 8 4042 8 6030 + 0 1988 O 23827 0,23741 0 0860 0 524 9 2919 9 2385 — 0 0534 0 23748 0 0843 0 520 9 3511 9 2170 — 0 1341 0 23712 0846 0 526 9 4773 9 3459 — 0 1314 0 23722 0 0915 0 883 9 1682 9 0102 — 0 1580 0 23746 0 0920 0 956 3 6736 8 3650 — 0 3086 0 23701 0 0890 1 0750 8 8797 8 5193 — 0 3604 0 23685 0 0848 0 601 10 1884 10 1924 + 0 0040 0 23640 0 0930 0 530 10 4022 10 6064 + 0 2042 0 23695 0 0952 0 677 8 9313 8 91893 — 0 0124 0 23601 0 0858 0 630 10 3713 10 3849 —+ 0 0136 0 23658 0 0894 0 632 10 7268 10 8702 + 0 1434 0 23631 0 0845 0 658 10 9071 10 9909 + 0 0838 0 23686 0 1038 0 808 10 5078 10 5537 + 0 0459 0 23825 0 1005 0 837 II 0359 11 0844 + 0 0485 0 23891 0 0994 0 783 10 3945 10 4018 + 0 0073 0 23878 0 0960 0 690 10 3996 10 6385 —+ 0 2389 0 23856 0 O9IT 0 738 10 4975 10 6047 + 0 1072 0 23829 0 0925 0 785 10 2759 10 3365 + 0 0606 0 23759 0 0971 0 766 11 0565 IL 2149 + 6 1584 0 23789 0 0983 0 565 11 1802 II 2592 + 0 0790 0 23836 0 0995 0 885 IX 1673 IL 2225 + 0 0552 0 23753 0 0951 0 795 11 2033 11 3550 + 0 1517 0 23810 0 1007 0 754 10 8942 II 1245 + 0 2303 0 23788 0 0961 0 882 11 2136 II 3151 + 0 1015 0 23807 0 1009 0 756 10 9030 IT 1231 + 0 2201 0 23760 0 0922 0 479 10 9612 11 0940 + 0 1328 O0 23723 0 0876 0 505 11 2136 IX 3203 + 0 1067 0 23771 0 0928 0 582 IL 2935 IX 3956 + 0 1021 0 23742 , 23751 102 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Le tableau n° Î renferme les résultats d’une première sé- rie d'expériences où l’on a fait varier, tantôt la température initiale du gaz, tantôt sa vitesse d'écoulement. On peut juger de la vitesse d'écoulement qui a lieu dans chaque expérience par les nombres inscrits dans la colonne n° 6; ces nombres représentent le poids de l'air atmosphérique qui traversait l'appareil pendant chaque minute. On reconnaît immédiate- ment, à l'inspection de ce tableau, que tant que la vitesse du courant gazeux est moindre que celle qui correspond à 10 grammes d’air écoulé par minute, comme dans les expériences de 1 à 7, faites d’ailleurs avec des températures initiales du gaz peu différentes, les valeurs trouvées pour la chaleur spé- cifique du gaz présentent peu de concordance; elles sont, en général, d'autant plus grandes que la vitesse du courant est plus considérable. Mais, pour toutes les vitesses plus grandes, comme celles qui ont eu lieu dans les autres expé- riences du tableau, et qui ont varié depuis 11,5 jusqu'à 285,41 d’air écoulé par minute, la chaleur spécifique ne présente plus que de faibles variations, et celles-ci semblent indépendantes de la vitesse du courant. De plus, la température initiale de l'air a varié depuis 114° jusqu’à 2/6°, et cette grande variation n’a pas influencé sensiblement la valeur de la chaleur spécifique. Enfin, on pourra s’assurer, par les nombres inscrits dans la colonne (17), que les corrections qui ont été apportées aux élévations de température observées du calorimètre pour tenir compte des causes perturbatrices, et qui ont été calculées d’après les principes exposés page 87, ne pro- duisent pas de variation assignable dans la chaleur spécifique DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 103 trouvée, soit par leur signe, qui est tantôt positif, tantôt négatif, soit par leur valeur absolue. J'ai cru pouvoir conclure de là que lorsqu'on donne au courant gazeux une vitesse plus grande que celle qui corres- pond à 10 grammes de gaz écoulé par minute, l'erreur qui peut rester sur l'effet calculé des causes perturbatrices de- vient trop petite pour affecter les résultats d’une manière sensible ; en d’autres termes, elle est alors de l’ordre de gran- deur des erreurs accidentelles qui frappent les expériences individuelles, exécutées dans des conditions identiques. Ce point était trop important à établir, pour que je ne cherchasse pas à le vérifier par de nouvelles déterminations; c'est dans ce but que j'ai fait les expériences qui sont consi- gnées dans le tableau n° IT. Le bain d'huile a été maintenu à peu près à la même température dans toutes les expériences, et l’on a fait varier seulement la vitesse du courant gazeux. Ce tableau confirme,complétement, les conséquences que nous avons déduites du premier. Dans les vingt-deux premières expériences, où le poids du gaz qui s’écoule pendant 1 minute est moindre que 10 grammes, les valeurs obtenues pour la chaleur spécifique , même dans les expériences où les vitesses sont peu différentes, varient notablement, parce que l'effet produit par les forces perturbatrices, et dont la valeur ne peut pas être déterminée avec une grande précision, forme alors une fraction importante de l'effet total observé. De plus, on reconnaît que la valeur moyenne de la chaleur spé- cifique observée augmente avec la vitesse d'écoulement, et qu'elle converge vers une valeur maximum donnée par les trois dernières expériences. Cette valeur est d’ailleurs la même que celle qui a été trouvée dans la première série, 104 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE pour toutes les expériences dans lesquelles les vitesses d’é- coulement ont dépassé 12 grammes par minute. Enfin, ce fait capital est établi, d’une manière encore plus certaine, par les résultats obtenus dans une troisième série d'expériences, et qui sont consignés dans le tableau II. Dans cette nouvelle série, la moindre vitesse donnée au courant gazeux correspond à 9°*,50 d’air écoulé par minute, et l’on a fait varier cette vitesse jusqu’à 32%*,84. La température ini- tiale du gaz a changé depuis 101° jusqu'à 217°. La chaleur spécifique de l'air, déterminée dans ces conditions si diver- ses, s'est maintenue sensiblement constante, ou plutôt elle n’a montré que les variations faibles et irrégulières qui dé- pendent des erreurs accidentelles, et ne présentent aucune relation assignable avec la vitesse du courant, ni avec l’a- baissement total de température qu'il subit dans le calori- mètre. Si l’on imprime au courant gazeux une vitesse plus grande encore que celles du tableau n° IIT, les valeurs que l'on trouve pour la chaleur spécifique de l'air sont plus faibles que celles qui sont inscrites dans ce tableau, et elles dimi- nuent assez rapidement à mesure que la vitesse augmente. Mais, alors, le gaz n’a pas le temps d'abandonner au calo- rimètre son excès de chaleur, et il en sort avec un excès de température d'autant plus considérable que sa vitesse est plus grande. Je m'en suis assuré en maintenant au-dessus de la tubulure qui termine les boîtes superposées du calorimètre, un tube de verre à paroi très-mince, dans l’axe duquel je disposais un thermomètre à très-petit réservoir. Si l’on tient compte de cet excès de température emporté par le gaz, on trouve, pour la chaleur spécifique de l’air, des nombres qui DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 105 restent compris dans les mêmes limites que ceux du tableau n° JIL. | Mais pour que le courant gazeux prenne une grande vi- tesse dans l'appareil, il faut que le gaz possède, en avant des serpentins, un excès notable de force élastique sur celle de l'air extérieur; il doit donc éprouver dans l'appareil une dé- tente successive, accompagnée d'une absorption de chaleur, qui peut rendre la chaleur spécifique trouvée trop petite. Comme cette détente est d'autant plus grande que la vitesse du courant est plus considérable , on conçoit que les nom- bres obtenus pour la chaleur spécifique du gaz pourraient cesser d'augmenter avec la vitesse du courant, uniquement parce qu'il s'établirait une compensation entre l'effet des causes perturbatrices extérieures, qui diminue avec la vitesse du courant, et l’effet de la détente, qui augmente avec cette vitesse. J'ai déjà dit précédemment (page 66) que la plus grande partie de l'excès de pression était dépensée par le gaz pen- dant son trajet dans le serpentin du bain d'huile, parce que le calorimètre lui oppose beaucoup moins de résistance (”). (‘} Je me suis assuré directement de ce fait, dans une expérience spéciale, à l'aide de deux manomètres à mercure, dont l’un était placé sur le serpentin en avant du bain d'huile chauffé, et le second était disposé sur une tubulure à trois branches, interposée entre le serpentin du bain d’huile et les boîtes du calorimètre. On faisait écouler le gaz avec une très-grande vitesse. Lorsque le premier mano- MERE RAT URI 2e eee LOOnn..- 10070)... \1D0mm; le second indiquait.......... sooteudoneroc NORD bec POINTE Ces pressions sont beaucoup plus considérables que celles que nous réalisons dans nos expériences sur la chaleur spécifique des gaz; on peut donc conclure que, dans celles-ci, la détente de l’air dans le calorimètre est extrémement faible. x NI: 14 106 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Mais j'ai voulu déterminer, par des expériences directes et susceptibles d’une grande précision, si le passage du gaz à travers le calorimètre, dans les conditions où il avait lieu dans mes expériences, pouvait produire, par suite de sa dé- tente seule, une absorption de chaleur sensible. À cet effet, j'ai remplacé l'huile du bain qui donnait au gaz sa tempéra- ture initiale, par de l'eau à la même température que l'eau du calorimètre; je maintenais dans ce bain d’eau un thermo- mètre très-sensible, et qui avait été rigoureusement com- paré avec celui du calorimètre, Je faisais passer le courant gazeux avec une vitesse constante, et je notais simultané- ment, de minute en minute, la température du calorimètre et celle du bain d’eau qui donnait au gazsa température ini- tiale. D'après les éléments de l'expérience, on pouvait calcu- ler l'élévation de température que devait subir le calorimètre à cause des petites différences, inévitables, de température qui existaient entre le calorimètre et le bain d’eau, et par suite des causes perturbatrices extérieures. On la comparait à celle qui était observée directement. Dans une première expérience, où 129,94 d’air ont passé en 6’, le calorimètre s’est élevé de 0°,35; d'après le calcul fondé sur les éléments que je viens d’indiquer, l'élévation de température aurait dü être de o°,40. Dans une seconde expérience, 163,27 d'air ont traversé l'appareil en 7’; l'élévation de température du calorimètre à été de 0°,57; le calcul donnait 0°,64. On peut conclure de là que, dans les conditions de nos expériences, le passage du gaz à travers le calorimètre n’y occasionne pas de changement sensible de température, par suite de Ja petite variation de densité qu'il y subit. sant demi æ E em ra meute ee DES KLUIDES ÉLASTIQUES. 107 Je regarde donc les résultats inscrits dans le tableau n° IIT comme donnant la véritable valeur de la chaleur spécifique de l’air sous pression constante, et avec la densité qui lui convient sous la pression ordinaire de l'atmosphère. La moyenne de tous ces résultats est 0,2375. Les expériences de 1 — 5 du tableau n° TITI ont été faites sur l'air ayant une température initiale comprise entre 100° _et 110°; le résultat moyen que l’on en déduit, et que l'on peut regarder comme représentant la chaleur spécifique moyenne de l'air entre o et 100, est 0,23741. Dans les expériences suivantes, la température initiale de l'air était comprise entre 200° et 210°; la valeur moyenne que l’on en déduit, et que l'on peut considérer comme se rapportant à la chaleur spécifique de l'air entre o et 200?, est 0,23755. Ce nombre ne différant pas sensiblement du précédent, on peut en conclure que la chaleur spécifique de l'air n’augmente pas avec la température. Comme cette loi a une grande importance pour la théorie de la chaleur, et spécialement pour la thermométrie, j'ai cru nécessaire, pour l'établir d’une manière incontestable, de faire quelques expériences sur de l’air refroidi beaucoup au-dessous de o°. Je me suis servi du même appareil, mais j'ai remplacé l'huile du bain qui donnait à l’air sa température initiale par un mélange réfrigérant de chlorure de calcium cristal- lisé et de glace pilée. Ge mélange était agité continuellement jusqu’à ce qu'il fût complétement liquide; alors on maintenait sa température sensiblement constante, en y introduisant des fragments de glace qui avaient séjourné préalablement pen- dant quelque temps dans un mélange frigorifique semblable, 14: 108 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Par ce moyen, et en maintenant le bain constamment agité, on peut rendre la température presque rigoureusement in- variable et uniforme dans toute la masse, pendant la durée d’une expérience. Voici les données principales des expé- riences qui ont été faites ainsi : I. II. III. IV. L gr. gr. gr. gr. Poids de l'air écoulé pendant l’expérience......,.,.., Sen ecve Codnacé 366,37 406,49 340,60 410,10 Durée de l’écoulement.............,... CORAN on 20 Master 20 22! 18! 22 gr. gr. gr. sr. Poids du gaz écoulé par minute......... Rares see ble aneen ose 18,32 18,48 18,89 18,64 Température initiale de l’air..... as aise etats consent aiiate — 30,41 _ 24,48 _ 29,19 _ 24,12 Excès moyen de température du calorimètre sur le gaz entrant....,....., 40,60 29,73 42,30 31,59 Températures moyennes, pendant les 10 minutes initiales, du calorimètre., 13,05 7,32 16,11 9:37 5 » de l'airambiant, 8,10 8,00 7:15 725 » pendant les 10 minutes finales, du calorimètre. . 739 3,25 10,16 4,95 » » de l'air ambiant. 7,82 7,67 7,12 7:32 Coefficients de la formule de correction À ..,..... ae neige ns ae ataiste e à . Cross 0,074 0,094 0,073 » » Kit eee conenessen sens Le 0,072 0,090 0,020 9,064 Abaissement de température du calorimètre, observé. .........., Sronanol + EN 4,1243 5,6648 4,593 » » COTFIBÉ = = eme sens cale eee . 5,3166 4,3085 5,1317 4,6165 Chaleur spécifique de lair,...,.........,...... Dndidotonnocon ie 0,23779 0,23719 0,23697 0,2388q Dans ces expériences, log M = 2,823o110; valeur — 19°,404. | En résumé, ces quatre expériences ont donné, pour la chaleur spécifique de l’air entre — 30° et + 10°, IECCECE 0,23779 IL. -.".0,23719 IIT..... 0,23697 IV..... o0,23889 Moyenne... 0,23771 Ainsi, nous avons trouvé pour la chaleur spécifique de l'air, d’après un grand nombre d'expériences, entre — 30° et + 10°, 0,23771 entre o et + 1009, 0,23741 entre o et + 2000, 0,23751. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 109 On peut donc admettre que la capacité calorifique de l'air, contrairement à ce qui arrive pour les corps solides et liquides, n'augmente pas avec la température, lorsque celle-ci est mesurée sur le thermomètre à air. Ce résultat me paraît d’une haute importance pour Ja théorie de la chaleur. En effet, si l’on remarque que la di- latation est très-peu différente entre 0° et 100° pour les di- vers gaz qui, à la température ordinaire, s’éloignent peu de la loi de Mariotte; si, de plus, on remarque que, pour ces mêmes gaz, la dilatation reste sensiblement égale, même pour des températures qui dépassent 300°; enfin, si l’on observe que, d’après ce que nous venons d'établir, la ca- pacité calorifique de l’air est indépendante de la tempéra- ture calculée d’après sa dilatation, et que la même constance s’observe sur les autres fluides élastiques qui s'écartent peu de la loi de Mariotte, ainsi que nous le montrerons bientôt, ne sera-t-on pas porté à admettre que le thermomètre à air indique des températures qui sont sensiblement proportion- nelles aux quantités de chaleur qu’il absorbe? Lorsque la théorie dynamique de la chaleur aura été éta- blie sur des bases incontestables, et que ses éléments seront connus avec certitude, il sera probablement facile de réa- liser des expériences dans lesquelles une certaine quantité de chaleur produite sera mesurée, d’un côté, d’après les variations de température observées sur le thermomètre à air, et les autres éléments de la calorimétrie; et, de l’autre côté, par la quantité de travail qu’elle a absorbée. On pourra alors décider, avec certitude, si les variations de température du thermomètre à air sont réellement proportionnelles aux quantités de chaleur qui les ont produites. J'ai tenté, depuis 110 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE longtemps, des expériences dans cette direction; mais les mé- thodes que j'ai employées ne me paraissent pas encore assez incontestables dans leur principe, pour que j'ose en déduire une loi aussi importante. CHALEURS SPÉCIFIQUES DE QUETQUES AUTRES GAZ SIMPLES OÙ COMPOSÉS. La chaleur spécifique de tous les gaz simples ou composés qui n’attaquent pas le laiton ou le cuivre, et qui ne pren- nent l'état liquide que sous de fortes pressions, peut être dé- terminée exactement à l’aide de l’appareil qui m'a servi pour déterminer celle de l'air atmosphérique. Dans ce cas, on commence par épuiser aussi complétement que possi- ble, à l’aide de notre pompe fonctionnant par aspiration, l'air contenu dans le réservoir V, fig. 6; puis on y fait pé- nétrer le gaz dont on veut déterminer la capacité calorifique jusqu’à ce qu'il ait atteint dans le réservoir une pression égale à celle de l'air ambiant. On fait alors de nouveau le vide, puis on le remplit une seconde fois du gaz en question. On continue ainsi jusqu’à ce que le réservoir se trouve rempli de gaz pur sous une pression un peu plus considérable que celle de l'air. On s'assure facilement de la pureté du gaz, en laissant sortir du réservoir une petite quantité de gaz, le recueillant sur le mercure dans une petite eloche, et le sou- mettant aux réactifs appropriés. On. refoule alors dans le réservoir, à l’aide de la pompe, une plus grande quantité de gaz, jusqu’à ce qu'il y atteigne une pression de 3 à 4 at- mosphères, afin de pouvoir en faire écouler ensuite la quan- tité convenable à travers les appareils calorimétriques. Cette DES FLUIDES ÉLASTIQUES. TII méthode esttrès-pénible,parcequ’elle exigedegrandesmasses de gaz, dont la préparation présente souvent beaucoup de difficultés. Je l'ai néanmoins préférée à celles qui n’exigent que des quantités de gaz relativement minimes, comme l’ap- pareil des cloches oscillantes ou de la pompe à double effet, que j'ai décrits plus haut, parce qu'on obtient des courants beaucoup plus réguliers, et qu'on n’a pas à craindre d'erreur provenant de changements d'élasticité du gaz dans les appa- reils calorimétriques. Les gaz peu solubles dans l'eau étaient recueillis préala- blement dans des cloches disposées sur une cuve à eau, représentée fig. 13. Deux cloches tubulées A.et B, de 30 litres environ de capacité, sont placées sur la planchette CD d'une grande cuve à eau, doublée de plomb; elles y sont mainte- pues par une traverse horizontale EF percée de trous cir- culaires en ab et cd, et qui passe dans les coulisses verticales EG, FH, entre lesquelles on la fixe à l’aide des vis en bois I et J. Les tubulures supérieures des deux cloches communi- quent.entre elles par le tuyau ef, sur lequel se trouvent les deux robinets r et r'. Un tube , soudé perpendiculairement au milieu du tube horizontal ef, conduit le gaz de l’une ou de l’autre cloche à travers les appareils M, M’, M”, qui sont destinés à achever sa purification et à opérer sa dessicca- tion; enfin, le tube 4 amène le gaz à la soupape aspirante de la pompe qui doit fouler le gaz dans le réservoir. Leliquide placé dans la cuve.est, généralement, une dis- solution saturée de sel marin, afin qu’il soit moins apte à dissoudre, soit l'air atmosphérique extérieur, soit le gaz des cloches. Le plus souvent on rendait, en outre, cette eau for- tement alcaline par de la soude caustique, afin de purifier 112 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE le gaz, plus complétement, de divers principes qu'il pouvait encore retenir après son passage à travers les flacons la- veurs de l'appareil de production. Dans ce cas, le tube de dégagement pq amenait le gaz sous une grande capsule de ferblane mno, renversée sur sa base, et percée d’une foule de petits trous suivant des cercles concentriques. Le gaz s’accu- . mulait sous cette capsule, et se dégageait ensuite à travers le liquide de la cloche en une foule de petites bulles qui pré- sentaient une large surface à l’action absorbante du liquide. Pour remplir les cloches de liquide, il suffisait de faire marcher la pompe qui aspirait le gaz des cloches; on fer- mait successivement les robinets r et r', lorsque le liquide s'était élevé jusqu'au sommet des cloches. Le robinet R du réservoir V (fig. 6) était fermé, pendant qu'on faisait le vide dans le grand réservoir à l’aide de la même pompe à gaz; le tuyau de la pompe conduisant à ce ré- servoir communiquait alors avec la soupape d'aspiration de la pompe. Le gaz que l’on faisait passer plus tard dans ce réservoir avait été recueilli préalablement dans les cloches, de telle sorte que l'opération qui avait pour but de purger d'air ce grand réservoir enlevait aussi, très-complétement, les dernières traces d’air des cloches et des appareils chimiques de production. On réglait, d’ailleurs, la vitesse de la machine à vapeur qui mettait en mouvement la pompe à gaz, de manière que le courant gazeux ne prit qu'une vitesse modérée qui lui permit de déposer complétement son humidité dans les ap- pareils M, M', M”. Lorsque le réservoir était chargé de la quantité conve- nable de gaz, on ouvrait un instant le robinet R (fig. 6) DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 113 pour chasser l'air renfermé dans l'appareil calorimétrique, et le remplacer par le gaz sur lequel on allait opérer. L'expérience était conduite exactement comme pour l'air atmosphérique (voyez page 77), la vitesse du courant gazeux étant rendue uniforme à l’aide de la vis régulatrice. Après chaque expérience, le gaz conservant encore un excès de pression dans le réservoir, on en laissait sortir une petite quantité, que l’on recueillait dans une cloche sur le mercure; on soumettait ce gaz à diverses expériences pour reconnaître son degré de pureté. D’autres fois, on a fait pas- ser plusieurs litres de gaz à travers un tube rempli de pierre ponce sulfurique, préalablement taré, pour s'assurer que la dessiccation du gaz était complète. Chaleur spécifique de l'oxygène. L'oxygène était préparé en chauffant, dans des cornues de verre, un mélange de chlorate de potasse et de peroxyde de manganèse. Le peroxyde avait déjà servi, précédemment, à plusieurs opérations semblables, précaution indispensable pour la pureté du gaz. Le gaz traversait, avant de se rendre dans les cloches, une éprouvette remplie de pierre ponce, imbibée d’une dissolution de potasse caustique. J'ai voulu reconnaître si les variations de température du calorimètre, par le seul fait des causes perturbatrices, sont les mêmes lorsque le serpentin est rempli d'air atmosphéri- que, ou d'oxygène. A cet effet, le bain d'huile ayant été amené à sa température stationnaire, et l'appareil étant disposé pour la détermination de la iteus spécifique, j'ai suivi pendant 10 minutes la variation de température du T. XXVI. 15 114 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE calorimètre sous l'influence seule des causes extérieures ; puis, ayant fait passer un peu d'oxygène à travers l’appareil, afin de remplir les serpentins de ce gaz, j'ai fait la même observation pendant 10 minutes. Pendant la première période de 10 minutes, les serpentins étant remplis d’air, la température moyenne du calorimètre a été de 9°,72, celle de l’air ambiant 7°,02 ; excès de tempé- rature, 2°,70. Le réchauffement observé du calorimètre a été de 2°,25. Dans la seconde période où les serpentins étaient remplis d'oxygène, le calorimètre était à 10°,03; l'air ambiant à 6°,90; excès de température, 3°,13. Le réchauffement observé a été de 2?,10. Deux observations semblables ont été faites à la fin de la première expérience sur la chaleur spécifique de l'oxygène. Pendant la première période, où les serpentins étaient restés pleins d'oxygène, le calorimètre était à la température moyenne de 15°,30, l’air ambiant à 7°,20; excès de tempé- rature, 8,10. Le calorimètre s’est refroidi de 1°,0. Dans la seconde période, les serpentins ayant été remplis d’air atmosphérique, le calorimètre était à 15°,36, l'air am- biant à 7°,23; excès de température, 8°,13. Le calorimètre s’est refroidi de 0°,98. Ces observations montrent que la présence de l'oxygène, à la place de l'air, dans les serpentins n’exerce pas d’in- fluence sensible sur les variations de température que le ca- lorimètre éprouve par les seules causes perturbatrices. Je n'ai fait que deux déterminations de la chaleur spéci- fique de l'oxygène ; voici les données expérimentales qui s’y rapportent : DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 115 I. I. mm mm Pression initiale du gaz dans le réservoir, en colonne mercurielle à 0°.., 2572,98 2680,4 Pression finale...,..,....,.,.. à minin «oploreiai. ob AÉb Sont ++... 1001,14 1100,3 Température du gaz dans le réservoir........................... ic 5,18 5,89 gr. gr. Poids du gaz oxygène écoulé.........… DPiete Intel c e9 6 CARELEPEERERE . 67,257 67,537 Durée de l’écoulement....... San em n nes eee lee snelne via lcoleeisiele cle aie 10 10/ : gr. gr. Poids du gaz écoulé par minute....................., . 6,73 6,75 Température moyenne du bain d'huile. ... cils more dohle DÉRALR PR PRES 197,0 217,7 Excès moyen de température du gaz entrant sur le calorimètre....,... .. 184,38 198,58 Températures moyennes, pendant les 10" initiales du calorimètre......... 10,03 10,92 » » » de l’air ambiant, ...,., 6,90 7,85 » pendant les 10’ finales du calorimètre.......,. 15,30 16,74 » » m de l'air ambiant. ...... 720 7:97 ï » » Coefficients de la formule de correction A..........,.,....... rcrere 0,0595 0,0666 Li) D » » Hépdancdaen cnenrenne Sears 0,385 2,469 Élévation de température du calorimètre, observée... ......... ehecere 52332 5,8203 » . corrigée. ..,... pie ossi e 5,2249 5,7158 Chaleur spécifique de l'oxygène, rapportée au poids. .................. 0,21627 0,21876. LogM= 2,8220372; valeur du degré du thermomètre du calorimètre — 14°,538. Le poids de l'oxygène écoulé n’a pas été déterminé en ap- pliquant la loi de Mariotte aux pressions initiales et finales du gaz dans le réservoir; mais en calculant le poids du gaz qui se trouve dans le réservoir avant et après l’écoule- ment, à l’aide d’une formule d’interpolation qui a été dé- duite d'expériences directes sur la compressibilité du gaz oxygène. 3 Soit + le poids du gaz qui occupe un volume V à o?, et sous la pression de 0",760; le poids P de ce gaz qui remplit le volume V à o°, sous la pression H, sera donné par la for- mule T D FRE à. H[1+ A(H— 0,360) —B(H—0,760)], dans laquelle on à, pour notre réservoir, Nos 116 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE T l Le Fi 0,760 5 log À — 3,2699060 logB — 5,6646643, — 1,7049054 ÿ — 1,10563, H est exprimé en mètres de mercure à o°. Dans ces deux expériences, nous avons trouvé, pour la chaleur spécifique du gaz oxygène en poids re" -r-- 0021027 I... 021070 a —— Moyenne — 0,217b1. Pour comparer la chaleur spécifique de l'oxygène à celle de l'air atmosphérique, les deux gaz étant considérés sous le même volume, il suffit de multiplier les valeurs précédentes par la densité de l’oxygène, qui est 1,10563; on trouve alors Moyenne — 0,24049. Ce nombre est un peu plus fort que la moyenne générale 0,2375, que nous avons trouvée pour l'air atmosphérique. Le gaz oxygène a donc, à très-peu près, la même chaleur spécifique que l'air atmosphérique, quand on considère les deux gaz sous le méme volume; néanmoins celle du gaz oxygène est un peu plus forte. Comme l'air atmosphérique est composé d’environ = d’oxy- « 4 , 1 ps gène et ; d'azote, on peut conclure la chaleur spécifique de l’azote de celles de l'air atmosphérique et de l’oxygène. D'après les valeurs des chaleurs spécifiques que nous avons DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 117 trouvées pour ces deux derniers gaz, la chaleur spécifique du gaz azote en poids serait 0,2438, sa densité étant 0,97153. Chaleur spécifique du gaz hydrogène. Le gaz hydrogène était préparé par la réaction de l'acide sulfurique étendu, sur du zinc laminé; le gaz traversait un flacon laveur renfermant une dissolution de potasse, puis une éprouvette renfermant de la pierre ponce imbibée d’une dissolution très-concentrée de potasse caustique, enfin un long tube en U contenant de la pierre ponce, imbibée d’une dissolution de sublimé corrosif. Les expériences ont d’ailleurs été conduites comme à l’or- dinaire. De même que pour le gaz oxygène, on aétudié l'in- fluence des causes perturbatrices lorsque les serpentins sont remplis d'air atmosphérique et lorsqu'ils sont pleins de gaz hydrogène. Mais, tandis que le remplacement de l'air par l'oxygène ne produit pas de différence appréciable dans l'ef- fet des causes perturbatrices, la substitution du gaz hydro- gène à l’air en détermine, au contraire, une très-considérable. On peut en juger par les résultats suivants, qui ont été ob- tenus dans les quatre expériences que j'ai faites sur le gaz hydrogène, et où le bain d'huile était maintenu à une tempé- rature d'environ 200°. 1'* EXPÉRIENCE. Avant l'écoulement du gaz.— Dans la première période de 10’, les serpentins sont remplis d’air; la température moyenne du calori- mètre est 7°,19, la température de l'air ambiant est 4°,65; le calorimètre se réchauffe de 3°,1. Pendant la seconde période de 10’, les serpentins 118 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE étant pleins d'hydrogène, la température moyenne du calorimètre est 7°,76; celle de l'air ambiant 49,85 ; le calorimètre se réchauffe de 5°,75. Après l’ écoulement du gaz. — Dans la première période de 10', où les serpentins sont remplis d'hydrogène, la température moyenne du calorinètre est 13°,9b ; celle de l'air ambiant 4°,92 ; le calorimètre se réchauffe de 2°,3. Dans la seconde période de 10’, pendant laquelle les serpentins sont pleins d'air atmosphérique, la température moyenne du calorimètre étant 14°,37, et celle de l’air ambiant 50,00, la température du calorimètre s’est, au contraire, abaissée de 0°,75. Si l’on calcule, avec ces éléments, les coefficients de ia formule de correction de la page 87, on a : 1° En combinant les deux observations, initiale et finale, avec l’air, 0,310 = — A( 7,19 —4,65) +K, 0,075 — A(13,95—4,g93) —K; d'où A—0,0594, K—o,461; 2° En combinant les deux observations, initiale et finale, les serpentins étant remplis de gaz hydrogène, 0,575 = — A( 5,76—4,85) +K, 0,230 — — A(14,37— 5,00) + » AT REPAS ss esenese “= 0,165 0,224 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 123 I. II. 0 Élévation de température du calorimètre, observée... ..... ae e ss set 139224 41135 » » corrigée ..... SHASc00d oc s 1,9979 3,9478 Chaleur spécifique du gaz hydrogène.......,,,...,.,........ chene 3,3971 3,4022. Moyenne — 3,3996. Cette valeur ne diffère pas sensiblement de celle que nous avons trouvée entre o et 200°. Chaleur spécifique du gaz acide carbonique. Le gaz acide carbonique a été préparé en décomposant le marbre blanc par l’acide chlorhydrique; le gaz passait dans un flacon laveur renfermant une dissolution de bicar- bonate de soude. Le poids de l’acide carbonique qui remplit le réservoir sous une pression L a été déterminé directement par des pesées, en suivant la méthode que j'ai décrite avec détail pour l'air atmosphérique (page 67); j'ai trouvé ainsi qu'il était représenté par la formule Fr = Ah+B/+ECA, dans laquelle log A — 3,8882393 log B — 7,7018835 logC = :1,4146412. B et C sont positifs; 2 exprime la pression en millimètres de mercure à o°. La formule à l’aide de laquelle on peut calculer le coeffi- cient de dilatation du gaz acide carbonique, sous une pres- sion quelconque P, exprimée en mètres de mercure à 0°, est Li — —=1+A(P—7r). Go 16. 124 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Les constantes de cette formule ont été calculées à l’aide des données expérimentales suivantes, rapportées tome I, page 112. Pressions du gaz à 0°. Coefficient de dilatation moyen de 6 à 100°. HrRonodo dat DS SHEUC ADAM 0,36856 9OT,09 .. esse see ec 0,36943 174273 eee ef vies ie De me clic 0,37523 358910. ee e/=e s sue » mol= sers e so eicisielelele 0,38598. On trouve ainsi %, — 0,003700, log A — 2,2222344. J'ai cherché à reconnaître si la présence de l'acide car- bonique dans les serpentins exerçait une influence sur les constantes de la formule qui représente les effets des causes perturbatrices extérieures, ainsi que je l'avais fait pour les gaz précédents; j'ai trouvé ainsi re 17° EXPÉRIENCE. Les serpentins étant pleins a es — — A( 5,04—5,40) +K, atmosphérique.. ........- .. — A(11,90—5,98) + K; d'où A—0,0665, K—0,416. Les serpentins remplis de gaz (0,410 = — A(5,52—5,70) +K, | ne — — A(11,73—6,05)+K; d'où A—o0,0597, K— 0,400. 0,070 — acide carbonique........... 2° EXPÉRIENCE. Serpentins remplis d’air atmos- 0,335 — — A( 8,23 — 6,05) +K, phérique.................. Fe — A(15,40— 6,25) — K; d'où A —0,0674, K—o,482. Serpentins avec l'acide carbo-(0,300 — — A { 8,66 —6,15) +K, ae — A(15,28— 6,28) — K; d'où A—0,0609, K = 0,453. NIQUE. ssensrensnesersese 3° EXPÉRIENCE. 0,240 — — A (10,68 — 7,87) +K, 0,155 — A(17,03— 8,05) —K; d'où A = 0,0640, K— 0,420. 0,205 — — A(11,00— 5,87) +K, 0,190 — A(17,00—6,05) —K; d'où A—0,0679, K—o0,417. Avec l'air atmosphérique... .... { Avec l'acide carbonique....... { DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 125 Les observations qui précèdent, et auxquelles nous pour- rions en ajouter plusieurs autres conduisant au même résul- tat, nous montrent qu'il n'y a pas de différence sensible entre les valeurs de K obtenues pour l'air et celles qui se rapportent à l'acide carbonique. J'ai fait deux séries d'expériences pour déterminer la cha- leur spécifique du gaz acide carbonique. Voici les éléments de la première : I. IL. II. IAE mm. mm. mm. mé. ion initiale du gaz dans le réservoir, en colonne de mercure à 0°..... s + 2334,0 2560,9 3604,4 2301,3 ssion finale........ œnnensusseree icone dtbe-c00dE nue or OOUorn 1152,5 1247,7 2301,3 1017,7 érature du gaz dans le réservoir....... ce aee ss nne edae dos ue a5r 5,09 5,51 5,52 gr. gr. > : ds de l'acide carbonique écoulé, .... ANR DE eee nt fene te ne TECTEE TEE ee. 92,126 102,374 103,154 02 ée de l’écoulement....... Ds CEE 06 LADÉEL PS RP AEGE DÉPLEPETS 107 10’ 6" 12! à gr. gr- gr. gr. ids du gaz écoulé par minute.............. octo e OPEL AO UUE 9,21 10,24 17,19 8,29 pérature moyenne du bain d'huile, ................................... 203,74 206,83 201,75 203,04 ës moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre 195,17 194,92 191,15 186,09 empératures moyennes, pendant les ro’ initiales, du calorimètre...,........... 5,04 8,23 7,10 14,12 » » » de l'air ambiant, ., .., PAPA 5,40 6,05 6,57 6,55 pératures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre......,,.,...... 11,90 15,40 14,12 19,47 k i » » de l'air ambiant, .......,..... 5,95 6,25 6,55 6,50 2 D 12 fficients de la formule de correction A.,,,,...........,............. aa 0,0665 o0,0674 o,0608 0,0608 D Lu » D » » MR ns ose aie aselotn nnsronene sonne 0,416 0,482 0,0402 0,0402 évation de température du calorimètre, observée. ..,...,....,.,.,...,.... 6,0323 65172 6,4347 5,715y , » » LEE St PAIE EMEA EE 5,8998 6,5o1x 6,4042 6,co14 ‘chateur spécifique du gaz acide carbonique, rapportée au poids.,,.,,,........... 0,21781 0,21626 0,21560 0,21510. Log M — 2,8220372; valeur du degré du thermomètre du calorimètre — 14°,538. Chaleur spécifique moyenne donnée par ces quatre expériences 0,21619. 2° SÉRIE. I. II. III. IV. V. VIE VII. mm, mm, mm. mm, mm: mm. 5 mm, ne nn on eme tnonnmnsanscooceceonnre 4664,24 4221,64) 384,67 4o22,44 4496,5 2799,14 4504,5r CCE EEE EEE snshhmssensse 2968,22 1879,6: O1423,73 1631,72, 2349,8 921,89 1920,02 0... as us, x 345 48 20 3,6 gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. ne ec memese casse cocee.eue (T087112 187,650. 102,300 À 100,540 100,293. 147,097. 207,640 126 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Mésesracesens écsaescssshanene tone ses 17 xr' 11! 1x! ot 6! 12! gr. gr gr. gr. gr. er. gr. Pers sors ronneeee so ronone toseosen ses nee oleiste ce 8,12 17,06 17,49 17,32 17,29 24,60 17,30 211,42 208,35 203,39 206,00 207,23 206, 16 205,16 197,73 190,66 186,36 189,42 191,52 190,29 287,47 9,26 11,77 11,02 10,42 9,80 11,27 11,87 4,67 6,77 6,97 6,77 5,00 6,40 6,70 18,06 23,26 22,67 22,40 21,20 20,20 24,14 5,62 7,05 7,25 6,88 5,20 6,82 6,67 » LU] LL D» Li . Li » 0,08981 0,09652 o0,09894 0,09520 0,09196 0.089859 e,0g675 D » D » L » » 0,7922 1,0246 1,1107 1,2424 0,7418 0,8058 9,9252 8,7792 11,487 11,743 11,8139 11,5073 8,9441 12,3600 8,8621 11,6943 11,6599 O11,7593 11,8554 9,1263 12,7343 0,21553 o,21709 0,21598 0,21638 o,2164r o0,2158r 0,21734. LogM — 2,8222695; valeur du degré = 19”,404. La moyenne des sept déterminations de la seconde série est..... 0,21636 La moyenne des quatre déterminations de la première série est... 0,21619 Moyenne générale... .... 0,21627. Si l'on multiplie cette chaleur spécifique de l'acide earbo- nique rapportée au poids par la densité de ce gaz, qui est 1,529, on obtient un nombre qui représente la chaleur spé- cifique de l'acide carbonique rapportée au volume pour le- quel celle de l’air atmosphérique est 0,2375. Ce nombre est 0,33068. Toutes ces déterminations ont été faites entre les tempé- ratures de o° et de 210°. Mais pour l’acide carbonique qui, dans sa compressibilité, s’écarte considérablement de la loi de Mariotte, il y avait un intérêt particulier à reconnaître si la capacité calorifique variait avec la température. Pour dé- cider cette question, je fis trois séries d'expériences; la pre- mière à des températures inférieures à o°, la seconde entre o° et 100°, enfin la troisième entre o° et 200°. Je rapporte les éléments de ces expériences : DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 127 / 17° SÉRIE. Tempéralures inférieures à 0°. LE: II. III. mm, mn. mm. 2 initiale du gaz dans le réservoir, en colonne de mercure à 0°.................... 9602,13 9800,80 9779,3 Soc menenss sense eeneessesesesssesessesss..... 4260,58 4441,25 4469,6 ture du gaz dans le réservoir, .…............-.e......... PCA ER Genre 1e 5,8 5,65 8585 gr- gr. er. an ccoule--.---he. came Tree nee EPA PDP nee - 458,56 459,23 452,58 Les Ce RCE 0 APE Pre eratee Zoe er 12! 13! 12 gr. gr. gr. à gaz écoulé par minute........... Snnenearaonmenmemes ss DCR EEE 38,21 38,27 37,9x moyenne du bain d’huile........,,.............. Poenra-r---c-ener 29,044 —29,962 —25,156 oyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre ............. smr=mmrens se 37,041 38,:84 33,497 érature moyenne, pendant les 10/ initiales, du calorimètre............... ER SOC ES 10,68 11,93 10,62 D = » : È 6,52 10,62 10,49 pendant les 10’ finales, dun calorimètre 5,41 6,32 6,10 » » 717 11,12 10,12 » D Se ients de la formule de correction A....,.. pere 0,0785 0,0806 0,0795 L » » D» » = SCECE 0,1083 0,1250 0,1700 ion de température du calorimètre, observée 5,1522 5,1883 4,4339 » 5,0352 5,2844 4,4657 cifque du gaz acide carbonique en poids. ...….. 0,18459 o0,18455 o0,18346. La moyenne de ces trois déterminations est 0,18425. 2° SÉRIE. Tempéralures comprises entre 10° et 1000. 17 IL. II. IV. Me 4 à Em. mm. mue, mm roro. du gaz dans le réservoir, en colonne de mercure à 0°. 335 1,84 5083,:6 4878,95 6580,05 3643,32 . : : 1811,58 1044,85 1042,61 3640,82 1043,52 du gaz dans le réservoir 8555 9,05 9,45 10,90 115 ” A gr. gr. er. er. gr. EE esse amsn tue 280,295 316,596 299,677 235,49 199,354 ed < n à T g' 10 s 7 #3 Je - sr. gr. gr. er er. gaz écoulé par minute ............. VE Fee panne 40,042 35,17 29,97 29,69 28,48 moyenne du bain d'huile. .......,.......... RARES, 101,55 99,76 99,64 98,82 99,88 n de température du gaz entrant, sur le calorimètre..... 86,07 86,20 85,18 82,90 84,74 moyenne, pendant les 10’ initiales, du calorimètre. . … . 11,60 9,17 10,27 12,57 12,36 » » de l’air ambiant... 11,69 11,67 12,32 15,75 14,97 pendant les 10! finales, du calorimètre... 19,10 17,83 18,43 19,02 17,92 » » de l'air ambiant... 12,15 12,25 12,87 16,55 14,44 D» » D» de la formule de correction A : Lare 0:0819 0,0854 0,100g °,0910 D» D D D > » K... 0,351 0,297 0,286 0,239 0,293 n de es du calorimètre, observée............... 7:5087 8,5722 8,0900 6,3099 5,4261 eu CONTIEÉe--. 72947 8,5179 8,0465 6,2128 5,3262 spécifique du gaz acide carbonique, en poids.....,........ 0,20259 0,20086 o0,20285 0,20308 0,202go0. La moyenne est 0,202/6. 128 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE 3° SÉRIE. Températures comprises entre °10 et 219°. I. IL. HT. IV. ve mm, mm, Y mm. mm. im, { Pression initiale du gaz dans le réservoir, en colonne de mercure à 0°. 4868,65 3385,72 4665,76 3188,36 4472,94 } Pression finale. ..........e....os.esos.ssstes.ssrssssesriiue 3385,12 1896,27 3189,15 1692,53 2969,93 L2 L2 o [2 o Température du gaz dans le réservoir 7,90 7,95 5,55 Fe se Br: gr. gr. Po tn Poids du gaz écoulé,............... 119,147 118,003 110,07 117,935 120,824 Durée de l'écoulement, ...........................sse.ssssse 6’ 6! 6! 6! : 6' gr. gr. gr. gr. Er Poids du gaz écoulé par minute.....,.............. noces 19,86 19,66 19,84 19,59 20,14 Température moyenne du bain d'huile, ......................... 206,29 209,51 215,66 220,86 220,33 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre. . ... 194,07 197,24 203,97 209,54 207,13 Température moyenne, pendant les 10’ initiales, du calorimètre. .... 7 8,17 8,24 7:42 6,90 8,71 » » » de l'air ambiant... 9,30 9,27 8,27 8,62 9,39 pendant les 10' finales, du calorimètre..... 16,08 16,35 16,15 15,97 17,94 » » » de l'air ambiant... 9,47 9,87 7,72 8,64 0,45 L1 L] D D Coefficients de la formule de correction A................,..... 0,0967 0,1032 0,0996 °,0800 °, D D 1 D» » » RAM) Eee rie lemetelaiee ere 0,571 0,584 1,0053 0,9824 1,225 Élévation de température du calorimètre, observée 77567 7,909r 8,3975 S,6094 8,7903 76948 78439 8,2004 8,3368 8,:949 Chaleur spécifique du gaz acide carbonique, ..............,..... 0,21416 0,21688 o,21729 0,21584 0,21844 » » corrigée La moyenne de ces valeurs est 0,21692, qui ne diffère pas sensiblement de celle qui a été obtenue dans les expé- riences citées à la page 126. En résumé, nous avons trouvé pour la chaleur spécifique moyenne de l'acide carbonique, entre — 30° et + 10° .... 0,18/427 entre 10° et 1000 .... 0,20246 entre TO Sel 21000 -1021002: Ainsi, contrairement à ce qui arrive pour l'air atmosphé- rique et l'hydrogène, la chaleur spécifique du gaz acide carbonique varie considérablement avec la température ; elle (*) Le bouchon réunissant le bain d'huile au calorimètre est plus court dans les expériences III, IV et V que dans les deux précédentes; par suite, la valeur de K est plus considérable, | DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 129 est d'autant plus grande, qu’on la prend entre des limites de températures plus élevées. I] est probable que la même circonstance se présente pour tous les gaz, dont l'élasticité s’écarte beaucoup de la loi de Mariotte. Si nous désignons par À la quantité de chaleur qu'il faut donner à l'unité de poids de gaz acide carbonique pour la chauffer de o° à 4°, on peut poser : À — A9 + B6? + CH, A, B, C étant trois coefficients constants dont on peut dé- terminer la valeur à l’aide des trois chaleurs spécifiques moyennes que nous avons trouvées pour ce gaz dans les trois précédentes séries d'expériences. En effet, d'après la première série, l'unité de poids de gaz acide carbonique prend, pour s’échauffer de — 30° à + 10°, une quantité de chaleur égale à 0,18427 X 40 — 7,3708. D'après la seconde série, elle prend une quantité de cha- leur égale à 73708 + 0,20246 X go — 25,5922, pour s’échauffer de — 30° à + 100°. Enfin, d’après la troisième série, pour s’échauffer de — 30° à + 210°, elle prend une quantité de chaleur égale à 753708 + 0,21692 X 200 — 50,7548. On a donc 753708 — À./h0 + B(40)° + C(40)° 25,5922 — A.130 + B(130)°+ C(130) 50,7548 — À.240 + B(240)° + C(240)5, le zéro de l'échelle thermométrique étant placé à — 30° du thermomètre centigrade. A XXNL LE 130 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Si l’on calcule les valeurs des trois constantes au moyen de ces trois équations, on trouve : log A — 1,2513462 logB — 4,1640823 log C — 8,554593r, et la formule qui donne les quantités de chaleur x, que l'unité de poids de gaz acide carbonique prend pour s’échauffer de oO à 6, sera À — A6 + B0°— C6, dans laquelle 4 = t— 30°, t étant la température calculée sur l'échelle centigrade ordinaire. De cette équation on déduit di =— — 3C6°; ñ À +- 2B6 C8 dx à Dee , A % Peut être considéré comme représentant la chaleur spéci- fique réelle du gaz acide carbonique à la température 6, c’est- à-dire comme la quantité de chaleur qu'il faut fournir à ce gaz pour élever sa température de 6 à 6 + 7. Si l’on fait successivement GENS our 0} on trouve les 0,1870 dÀ DES 0 Nour 00, » — — 0,214 dB d) (/—/"239Moue—"a00;, » n'— 0,2396. On voit par là combien la chaleur spécifique réelle de l'acide carbonique augmente rapidement avec la tempéra- ture. Mais il est probable que cette augmentation n’est pas indéfinie, et qu’elle s'arrête à la température où le gaz suit la loi de Mariotte. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 131 Chaleur spécifique du gaz oxyde de carbone. L'oxyde de carbone à été préparé en chauffant l'acide oxalique cristallisé avec l’acide sulfurique concentré; on ob- tient ainsi un mélange de volumes égaux d’acide carbonique et d'oxyde de carbone, que l’on fait passer à travers des fla- cons laveur$ renfermant une dissolution de potasse caus- tique pour absorber l’acide carbonique, de sorte que l’oxyde de carbone parvient seul dans les cloches. Néanmoins, lors- qu’on doit préparer ainsi 200 à 300 litres de gaz oxyde de carbone, on éprouve de grandes difficultés à absorber com- plétement l'acide carbonique. Le passage d’un courant de gaz rapide à travers plusieurs flacons renfermant de la po- tasse caustique ne suffit pas ; il faut laisser séjourner le gaz longtemps dans les cloches, au contact de la dissolution al- caline qui remplit la cuve, et même agiter fréquemment cette eau pour absorber les dernières traces d'acide carbo- nique. Pour obtenir le gaz oxyde de carbone débarrassé d’acide carbonique, j'ai été obligé d'employer un appareil absor- beur particulier, qui m'a rendu de bons services dans beau- coup de circonstances analogues. Cet appareil se compose d’une cuvette cylindrique en verre ABCD (fig. 14), sur la- quelle on mastique un couvercle en laiton ou en fer-blanc FG. Ce couvercle porte une série de cylindres métalliques, concentriques, soudés hermétiquement au couvercle. Le bord inférieur de ces cylindres reste au contraire libre, et ne des- cend pas jusqu’au fond de la cuvette. Chacun de ces cylindres est percé de trous disposés suivant un cercle horizontal. Le 17: 132 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE niveau de ce cercle est à 3 centimètres du fond de la cuvette e \ I . . pour le cylindre central, à 4 = pour le premier cylindre en- veloppant, à 6 centimètres pour le second, et ainsi de suite. Le vase est placé sur un trépied à vis calantes, à l’aide duquel on peut mettre les bords inférieurs des cylindres parfaitement horizontaux. Dans l'expérience qui nous occupe, on remplissait le vase, à moitié, d’une dissolution de potasse caustique. On faisait arriver par la tubulure centrale mn le mélange de gaz oxyde de carbone et acide carbonique, qui déprimait le liquide dans le cylindre central 1, jusqu’à ce qu'il fût au-dessous du niveau des ouvertures dont ce cylindre est percé; le gaz s’échappait alors sous forme de bulles à travers ces ouver- tures, et s'élevait dans l’espace annulaire 2,2, dont il s'é- chappait de nouveau, sous forme d’un grand nombre de pe- tites bulles, à travers les trous plus nombreux du second cylindre, pour se rendre dans le second espace annulaire 3,3; et ainsi desuite. Le gaz, avant de s'échapper par la tubulureo, est donc obligé de traverser un grand nombre de fois la dis- solution alcaline, sous la forme d’une foule de petites bulles qui se reforment à chaque nouveau passage, et qui ren- contrent une dissolution alcaline de plus en plus pure, à mesure qu'elles arrivent dans un compartiment annulaire plus éloigné de l’axe du vase. Le gaz se trouve donc dans des conditions éminemment favorables pour se débarrasser complétement de son acide carbonique au contact de la li- queur alcaline, Lorsque l'appareil est convenablement cons- truit, il suffit de le régler au moyen des vis calantes, pour que les bulles se dégagent, simultanément, sur tout le pour- 133 tour des couronnes. Cet appareil peut servir également pour absorber et peser de grandes quantités d’acide carbonique, dans des opérations analytiques. Le poids de l’oxyde de carbone qui remplit notre réser- voir sous une pression H exprimée en mètres de mercure DES FLUIDES ÉLASTIQUES. à o°, est donné par la formule suivante, qui a été calculée d'après des expériences directes sur la compressibilité de ce gaz: P — 508,694 . à. EE [: + A(H— 0,760) — B(H — 0,760)°], dans laquelle ou à logA — 3,7805656, log B — /,8489327. ÿ est la densité du gaz oxyde de carbone par rapport à l'air, ou à — 0,9673. Voici les données des expériences que j'ai faites sur le gaz oxyde de carbone : I. IL. III. IV. om, min. mm, mm. ninitiale du gaz dans le réservoir, en colonne de mercure à 0°..... 1791,3 2310,03 2518,47 3538,74 SLAMAPA TE Peine semestre oslnneassummenase see: 1000070 885,50 930,64 852,55 TE 7357 9529 4,85 fre pr. gr. gr. 43,037 68,657 76,064 131,016 8! 15! 10° 11! 5,38 4558 6 L 5 T.90 ture moyenne du bain d'huile,,....,. > NUS CRS -H3- 03332 165,72 172,61 157,76 207,34 oyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre...,....,.. 157,49 157,44 162,91 190,45 ratare moyeuve, pendant les 10' initiales, du calorimètre, ......... 6,63 12,55 12,38 11,99 “ » » de l'air ambiant, ......., 5,90 11,25 9,92 9,40 » pendant les 10’ finales, du calorimètre.......... 10,10 17,20 17,41 21,55 » » id de l'air ambiant......... 6,28 11,58 10,05 10,67 lents de la formule de correction A...,........................ bb550 o}d5gp Lt. Wen » » eds te dc ICO bb CT DE PRES bas vas DRE u de température du ca!orimètre, obsergée. (53241. AU. St 2,6413 4,0754 4,5878 9,387x » » RSS AE PAM EE AU 2,4953 3,9302 4,5439 9,2435 leur spécifique du gaz oxyde de carbone, en poids... .............. 0,2443 0,2415 0,2434 0,246r Dans les expériences I, IL, III, Dans les expériences IV et V, log M — 2,8220372; log M — 2,8222695 ; valeur du degré — 14°,538. valeur du degré — 19°,404. 208,66 188,0- 15,77 12,10 24,85 11,90 D 0,095 1 D 0,6188 9,0240 9,0828 0,2498 134 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Je me suis assuré que la présence du gaz oxyde de carbone n'exerce pas sur les coefficients de la formule de correction une influence notablement différente de celle de l'air. Ainsi, dans l'expérience n° I, on a eu : quand les serpentins étaient remplis d’air....... À = 0,0550, K = 0,360; lorsqu'ils étaient pleins d'oxyde de carbone. .... A0) 0577, 1R 10,358 Dans l'expérience n° IT, on a trouvé : serpentins pleins d’air................... MAN 10,0592; 0 K° 10,186; » remplis d'oxyde de carbone......... A — 0,0652, K — 0,424. Les cinq valeurs que nous venons de trouver pour la cha- leur spécifique du gaz oxyde de carbone présentent entre elles des différences plus grandes que celles qui ont été ob- tenues pour les gaz précédents. Cela tient à la difficulté que l'on rencontre à préparer de très-grandes quantités de ce gaz à l'état de pureté. Les analyses eudiométriques auxquelles j'ai soumis le gaz après chaque expérience ont constamment révélé la présence de quelques centièmes de gaz FAR non absorbable par la potasse. La moyenne des cinq déterminations donne 0,2450 pour la chaleur spécifique du gaz oxyde de carbone, rapportée au poids. Le produit de ce nombre par la densité 0,967 du gaz est 0,2370; il représente la capacité calorifique du gaz oxyde de carbone en volume, celle d’un pareil volume d’air atmosphérique étant 0,2375. On peut donc conclure que la chaleur spécifique en volume du gaz oxyde de carbone est la méme que celle de l'air. Chaleur spécifique du protoxyde d'azote. Le protoxyde d'azote a été préparé en chauffant dans une cornue de verre de l’azotate d'ammoniaque cristallisé. Le gaz DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 135 traversait, au sortir de la cornue, un flacon laveur conte- nant de l’eau, puis un second flacon renfermant de l’acide sulfurique faible; enfin, il était recueilli dans les cloches, où il séjournait pendant quelque temps au contact d’une disso- lution alcaline. Le protoxyde d'azote que l’on obtient par la décomposition de l’azotate d’ammoniaque est rarement pur; il renferme de l’azote, qui provient, probablement, de la pré- sence d’une petite quantité d’azotite d’ammoniaque. Je ne suis pas parvenu à éviter la formation de cette petite quantité d'azote, en employant l’azotate d’ammoniaque le plus pur que j'aie pu me procurer dans le commerce, ni même en me servant d'un sel que j'avais préparé avec le plus grand soin. La proportion de gaz azote est d'ailleurs variable suivant la nature du sel, et, peut-être, suivant la manière dont l’opéra- tion est conduite. Cette circonstance ne m’a pas permis d'ob- tenir pour le protoxyde d'azote des nombres aussi concor- dants que pour les gaz que l’on prépare facilement à l’état de pureté. Le poids du gaz protoxyde d'azote qui remplit notre ré- servoir sous la pression H, exprimée en mètres de mercure à o° , a été calculé à l'aide de la formule suivante, déduite d'expériences directes sur la compressibilité de ce gaz: P——".5.H{:1+A(H— 0,760) + B(H—0,760)°|, 0,760 dans laquelle log — 1,7049054 0,760 ë log A — 3,8146743 log B — 4,660487. A et B sont tous deux positifs; à est la densité du pro- toxyde d'azote par rapport à l’air, savoir : 5 — 1,5241. J'ai fait deux séries d'expériences sur le protoxyde d’a- 136 zote. Dans la première, qui se compose des expériences Let II, j'ai négligé de faire l'analyse du gaz; dans la seconde, qui se compose des expériences IT, IV et V, j'ai fait l’ana- lyse du gaz resté dans le réservoir après chaque expé- DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE rience. 16 II. III. IV. VE mm. mm, mm, mm, LAPS Pression initiale du gaz dans le réservoir, en colonne de mercure à 0°. 2302,14 2236,41 3418,97 3551,9 3512,66 Pression finale. .,,........s.sessesessves ner -... 1020,17 94777 1316,65 1445,98 1377,30 Température du gaz dans le réservoir... ,....... ÉD OMO 5,59 478 2,93 3,68 5,00 gr. gr. gr. gr. gre Poids du gaz écoulé, ........ *HH00É moeoseesese assorsorosse .… 98,805 99,423 165,600 165,296 166,885 Durée de l'écoulement, ........ Ma--odeie Ta cttiaicet Do Me 330 12! 13 10° 10/ 10 é 4 gr. gr. gr. gr. gr. Voids du gaz écoulé par minute, .,,.,...... ss... 8,23 7,65 16,56 16,53 16,69 Température moyenne du bain d'huile, ......,...,...... NS D 162,55 167,47 208,11 204,23 208,73 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre...... 151,52 156,84 193,46 188,09 192,10 Température moyenne, pendant les 10’ initiales, du calorimètre,, .... 8,02 7,80 9,18 9,79 11,10 - » » de l’air ambiant, . 5,03 3,98 6,15 6,37 8,58 » pendant les 10 finales, du calorimètre.. .... 13,20 13,11 19,96 20,45 21,87 » » ” de l'air ambiant... 5,18 4,32 6,63 6,70 8,52 Coefficients de la formule de correction A.,,..,.................. 0,05:6 o,0614 ; 0,0g06 000 0,0969! » » 034 03 84 0,8895 1 3006 08743 Élévation de température du calorimètre, ebservée.., 4,8802 5,1017 10,6980 10,524 10,719 » » 49059 5,1737 10,7576 10,5439 10,843 Chaleur spécifique du protoxyde d’azote, en poids... ... 0,21752 O0,22023 0,22301 0,22416 0,22 64. 14°,538. valeur du degré — 19°,404. logM = 2,8220372; logM = 2,8222695; Dans les expériences I et IE, on a valeur du degré = Dans les expériences III, IV et V, Le gaz employé dans l'expérience n° III renfermait..... 4 ‘°}, d'azote en volume. Celui de l’expérience IV en contenait................ 2,5 °/ » 5 L) La chaleur spécifique d'un volume d’air étant représentée par 0,2375, celle d’un pareil volume de protoxyde d'azote impur se calculera en multipliant la chaleur spécifique en poids de ce gaz par sa densité ; on aura ainsi : Enfin le gaz de l'expérience V en renfermait........... 3 d’après l’expérience IIL..... 0,3399 » IV..... 0,3416b » V1: -,0,91297 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 197 Comme la chaleur spécifique du gaz azote en volume est 0,2375, il est facile de calculer la chaleur spécifique en vo- lume du gaz protoxyde d'azote pur, d’après celle du gaz impur, dont la composition est connue. On trouve ainsi que la chaleur spécifique du gaz protoxyde d'azote en volume est d’après l’expérience IIL..... 0,3442 » AVEC. 0,3443 » AS SORT 0,3456 Moyenne. .... 0,3447. et la chaleur spécifique de ce gaz en poids sera alors 0,22616. Comme le protoxyde d’azote s’écarte notablement de la loi de Mariotte, il est probable que sa chaleur spécifique varie avec la température. Cette variation se reconnaît même dans nos expériences ; car les expériences IIT, IV et V, faites entre 200° et 210°, ont donné des valeurs plus grandes pour la chaleur spécifique que les expériences I et IT, qui ont été exécutées entre 160° et 170°. Chaleur spécifique du deutoxyde d'azote. J'ai préparé d’abord le deutoxyde d'azote en attaquant le cuivre par de l'acide azotique étendu ; mais je n’ai pas tardé à reconnaître que le gaz ainsi obtenu est très-impur, et qu'il est mélangé de quantités plus ou moins considérables de pro- toxyde d’azote et d’azote libre. On le reconnaît facilement en traitant le gaz par une dissolution de permanganate de po- tasse qui dissout le deutoxyde d’azote seul, et analysant en- suite le résidu gazeux. On obtient, au contraire, ce gaz très- pur en chauffant un mélange de protochlorure de fer, d'acide chlorhydrique et d’azotate de potasse. C’est par ce dernier LU IXXVL 18 155 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE procédé que j'ai préparé celui qui a servi à mes expériences. Le poids du gaz remplissant le réservoir à o°, et sous une pression H exprimée en mètres de mercure, est donné par la formule Li s x P — ee ô.H!1+ A(H — 0,;60) — B(H—0,760)], : : dans laquell 1 TE ans laquelle log dés 1,7049054 log A = 3,4465181 log B — 4,4395015; à est la densité du deutoxyde d'azote par rapport à l'air; Ÿ — 1,038/. Voici les données des deux expériences qui ont été faites : I. II. mm, mm, Pression initiale du gaz dans le réservoir, en colonne de mercure à 0°..... 2093,16 2358,65 DTA PRE PERS ER EN CET AE concrosrs 920,04 962,15 Température du gaz dans le réservoir... ee semences csconesesn 5,85 6,04 Poids du gaz ÉCOUÉ, use sere eee sos uuee DODnDT none S 60,773 73,718 Durée de l'écoulement, Dobee tchat i0Sne doéerand ot À 12! Poids du gaz écoulé par minute, ......, cons meses ee 6,06 ô14 Température moyenne du bain d'huile mnosielnie e ale s/e1e 169,27 174,25 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre.. ,.,,...,. 157,42 160,64 Température moyenne, pendant les 10’ initiales, du calorimètre...,,..... 9,83 11,21 » » » de l'air ambiant, ,,,..... 7,90 6,75 » pendant les 10' fiuales, du calorimètre, ,........ 13,97 15,95 » » » de l’air ambiant... ...... 8,00 6,88 esse 0,0673 0,0597 à ; D ARNO PPRAOENAUT ERP PERTE Élévation de température du calorimètre, observée, eee sesee 3,4701 41029 . » » CONTIPÉE es css TER O 40496 Chaleur spécifique du deutoxyde d'azote, en poids...,,..... DO AO NO IE 0,23206 0,23140, La moyenne de ces deux valeurs est 0,23173. Log M = 2,8220372; valeur du degré du thermomètre du calorimètre = 14°,538. La chaleur spécifique de l'air étant 0,2375, celle d’un égal volume de deutoxyde d’azote sera 0,23173 . 1,0384 — 0,24063. : 2e DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 139 Ainsi, le deutoxyde d'azote a sensiblement la méme cha- leur spécifique que l'air atmosphérique, quand on considère des volumes égaux des deux gaz. Chaleur spécifique de l'hydrogène protocarboné CH. L'hydrogène protocarboné a été préparé en chauffant dans une cornue de grès un mélange d’acétate de soude et de chaux sodée. Le gaz que l’on obtient ainsi, au moins quand on opère en grand comme j'étais obligé de le faire, n’est ja- mais pur ; il renferme, en proportions variables, d’autres gaz ou vapeurs, dont je n’ai pas réussi à le débarrasser. L'analyse eudiométrique donne l'hydrogène et le carbone dans les pro- portions qui conviennent à la formule CH'; mais on a tou- Jours reconnu un déchet sensible sur la quantité totale de gaz soumise à l’analyse. Je ne donnerai ici que les deux expériences faites sur un gaz qui, d’après les analyses eudiométriques, paraissait le plus près de l’état de pureté. La formule à l’aide de laquelle on calculait le poids du gaz contenu dans le réservoir sous la pression H exprimée en mètres de mercure à 0°, et qui a été déduite d'expériences directes faites sur la compressibilité du gaz hydrogène pro- tocarboné, est la suivante : T = RTE à. H{1 + A(H — 0,760) — B(H — 0,760)°], dans laquelle log = 5 0,760 17049094 log A — 3,8599698 log B — 4,6613392 à — 0,5527. 18. 140 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE I. Il. 5 £ mm, mm. Pression initiale du gaz dans le réservoir, en colonne de mercure à 0°...,.. 3181,42 3670,44 Pression finale, ,..... Sc reoela etes saaeneme rec anses DS RS Soc 1016,30 1551,14 Température du gaz dans le réservoir, . Doom Dar 5,90 5,20 gr. Er, Poids du gaz écoulé ,,..,,... Herbe re ec -rc-n Deco 60,418 59,421 Durée de l'écoulement .,...... Pre es ienes-par-atees DR AS 9! 9’ gr. gr. Poids du gaz écoulé par minute : 6,71 6,60 Température moyenne du bain d'huile, ...........,,.....,.. else nslinaie 207,60 209,17 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre, . ..,,... .. 188,96 191,99 Température moyenne, pendant les 10’ initiales, du calorimétre..., == 13,22 12,06 » » » de l’air ambiant. , 9,63 8,92 » pendant les 10’ fiuales, du calorimètre. .…. E 23,60 22,08 » » » de l’air ambiant. ......... 9,70 8,90 LJ Lu Coefficients de la formule de correction A..... A CD ne OU Ca 0,060 0,09552 » L} » » 1 épasatidotes coca den 5 1,0947 0,809) Élévation de température du calorimètre, observée... ......,,.,......... 10,2502 10,0026 » » D SU EEE Ton 10,2708 10,1070 Chaleur spécifique de l'hydrogène protocarboné, rapportée au poids... ,.. 0,59750 0,58840 LogM — 2,8222695; valeur du degré — 19°,404. La moyenne de ces deux expériences donne pour la cha- leur spécifique de l'hydrogène protocarboné, rapportée au poids, 0,59295. La chaleur spécifique de ce gaz, en volume, serait donc 0,32772, celle d’un pareil volume d'air étant 0,2375. Chaleur spécifique de l'hydrogène bicarboné. J'ai préparé ce gaz en chauffant dans une grande cornue une partie d'alcool et quatre parties d’acide sulfurique. Le gaz traversait un premier flacon laveur renfermant plusieurs kilogrammes d'acide sulfurique concentré, puis un second flacon renfermant une dissolution de potasse caustique. Il séjournait dans les cloches au contact d’une dissolution alcaline; enfin, au sortir des cloches il traversait une éprou- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 141 vette remplie de pierre ponce imbibée d'acide sulfurique concentré. Les chimistes savent que cette préparation est extrêmement pénible, à cause du boursouflement que le mélange éprouve dans la cornue; elle est presque imprati- cable quand on a besoin de volumes considérables de gaz. La précaution, indiquée récemment par M. Wôhler, d’ajou- ter au mélange une grande quantité de sable, remédie en partie à cet inconvénient; mais j'ignorais cet expédient à l’époque, déjà ancienne, où j'ai fait mes expériences. D'ail- leurs le gaz que l’on obtient par cette réaction est loin d’être pur; les analyses eudiométriques auxquelles je l'ai soumis donnaient bien l'hydrogène et le carbone dans les propor- tions qui constituent la formule C'H*; mais J'ai trouvé cons- tamment des différences , d’ailleurs variables dans les di- verses préparations, sur l’état de condensation. Je ne puis donc pas certifier que mes expériences ont eu lieu sur de l'hydrogène bicarboné pur ; les deux expériences que je vais citer présentent entre elles une différence assez considéra- ble, qui prouve que le gaz n'avait pas la même composition. LE IT. mm. mm. Pression initiale du gaz dans le réservoir, en colonne de mercure a 0°.,.... 21 18,8 1518,32 PTeGSONGNAIE 2 --2-- se-moeecoeesm mms e near nue nee see 905,24 780,95 Température du gaz dans le réservoir, .......................... “Lace 5,25 5,40 Poids du gaz écoulé... ....,,..,.... ses soenesenesenetesss “rio 60,524 36,756 Durée de l'écoulement........,.................ss..sss.ssssse # 4 Poids du gaz écoulé par minute.,,,...,............................ 2 13,13 gi 39 Température moyenne du bain d'huile, .....,........................ 201,25 203,38 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre. ,........ 191,04 193,76 Température moyenne, pendant les 10 initiales, du calorimètre. ........ 6,40 6,94 » » » de l'air ambiant, ........ 9,57 8,94 » pendant les 10’ finales, du calorimètre.......... 14,54 12,13 » » » de l'air ambiant. ,,...... 10,02 9,42 142 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE D» D Coefficients de la formule de correction A.,............,............ 0,0819 0,0785 LI] LJ » » Ke... p'ooftiep » ele à COPEETEEEE . 0,875 0,043 Élévation de température du calorimètre, observée..................... 7,7180 4,7233 » » CYTrigée... seen ce 7:9790 4,4265 Chaleur spécifique de l'hydrogène bicarboné, rapportée au poids......... 0,4147 0,3933, La moyenne donne pour la chaleur spécifique de l'hydro- gène bicarboné, en poids, 0,4040. La chaleur spécifique de l'air en volume étant représen- tée par 0,2375, on obtiendra la valeur correspondante pour l'hydrogène bicarboné, en multipliant le nombre 0,4040 par la densité 0,9672 de ce gaz; on trouve ainsi 0,4106. Expériences sur les gaz qui ne peuvent pas étre renfermés dans le réservoir en cuivre. Beaucoup de gaz, dont il y aurait grand intérêt à con- naître la chaleur spécifique, ne peuvent pas être renfermés dans notre réservoir en cuivre , ni être mis en contact avec les serpentins en laiton, sans attaquer le métal, et changer de nature ; quelques-uns même ne pourraient pas être mis, impunément, au contact du mercure. Pour déterminer leur chaleur spécifique, on est obligé de les faire passer directe- ment, des appareils chimiques où ils prennent naissance, dans le serpentin du bain d'huile qui les échauffe, puis dans le calorimètre qui leur enlève leur excès de chaleur. Mais, dans ce cas, il n’est plus possible d'obtenir des cou- rants gazeux animés de vitesse constante. J'ai voulu m’assu- rer, par des expériences sur l'air atmosphérique, si la vitesse uniforme du courant était nécessaire à l'exactitude des ré- sultats, et si l’on n’obtiendrait pas des résultats exacts avec des vitesses variables, en employant une méthode convenable DEEE Act DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 143 pour apprécier l’excès moyen de température du gaz en- trant sur le calorimètre pendant la durée de l'écoulement. A cet effet, je donnais, dès l'origine de l'écoulement, une position déterminée à la vis régulatrice de l'appareil, et l'on ne touchait plus à cette vis pendant toute la durée de l'écoulement, La vitesse du courant diminuait done, sueces- sivement, à mesure que la pression devenait moindre dans le réservoir. L'expérience était, d’ailleurs, conduite exacte- ment comme dans le cas où le courant était régularisé ; mais l'excès moyen de température du gaz entrant sur le calori- mètre ne pouvait plus ètre calculé de la même manière, puis- que les quantités de gaz qui traversaïent l'appareil pendant chaque minute étaient très-différentes. On admettait que, pendant chaque minute, la quantité de gaz qui traversait l’ap- pareil était proportionnelle à l'élévation de température que l’on avait observée pendant cette minute sur le thermomètre du calorimètre, et que le nombre de degrés dont ce gaz s’é- tait refroidi était représenté par la différence qui existe entre la moyenne des températures du bain d’huile, au com- mencement et à la fin de cette minute, et la moyenne des températures indiquées, aux mêmes instants, par le thermo- mètre du calorimètre. On faisait donc la somme des produits des élévations de température du calorimètre pendant chaque minute, par les différences correspondantes entre les tem- pératures du bain d'huile et celles du calorimètre. On divisait cette somme par l'élévation totale de température que le ca- lorimètre avait subie pendant l'écoulement; le quotient qu’on obtenait ainsi était considéré comme représentant l’abaisse- ment moyen de température que la totalité du gaz avait subie pendant son passage dans le calorimètre. J'ai eu soin de faire 144 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE ces expériences avec des vitesses de courant d’air très-diffe- rentes, afin de me placer, sous ce rapport, dans toutes les conditions de vitesse que je pouvais rencontrer dans mes expériences sur les gaz corrosifs. Je dois prévenir que, dans ces expériences, j'ai calculé le poids de l'air écoulé, en appli- quant simplement la loi de Mariotte aux pressions observées avant et après l'écoulement. Il eût été plus exact de les calcu- ler à l’aide de la formule de la page 70, mais les différences qui en résulteraient sont trop petites pour que j'aie cru utile de recommencer les calculs. PRESSION PRESSION DURÉE POIDS EXCÈS ÉLÉVATION CHALEUR A | initiale du gaz | finale du gaz moyen de l'air moyen de spécifique de de de temperature] température de l'air, dans dans écoulé du du calorimètre| rapportée au | ñ ‘ , : l'air écoulé, ‘écoulement, . SE : le réservoir, | le reservoir. 2 | par minute. | gaz entrant, corrigée. poids, : Je 2494, 65 N s < à 0/23782 1363 05 0 23644 4707 4 2 0 23731 3087 9 0 25812 1503 9 0 23666 2330 0 Ë 3 0 23625 3580 I 0 23787 1617 8 3 0 23610 . 3068 3 0 23733 3555 I 0 23704 1842 9 0 23769 LogM = 2,8220362; valeur du degré — 14,,538. La moyenne de toutes ces déterminations donne 0,23718 pour la chaleur spécifique de l'air. Ce nombre est presque DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 145 identique avec ceux que nous avons obtenus dans les précé- dentes séries d'expériences qui ont eu lieu avec des courants réguliers. Il est donc bien établi qu'il n’est pas nécessaire, pour l'exactitude des déterminations, de régulariser Ja vi- tesse de l'écoulement du courant gazeux, pourvu que l'on calcule l’abaissement moyen de température subi par la masse totale du gaz, d’après la méthode que nous venons d'indiquer. Chaleur spécifique du gaz acide sulfureux. L’acide sulfureux a été préparé en chauffant du cuivre mé- tallique avec de l'acide sulfurique concentré. Le gaz était amené dans un flacon tubulé renfermant de l'acide sulfuri- que concentré, puis dans une éprouvette remplie de pierre ponce imbibée d’acide sulfurique, enfin dans un récipient entouré d’un mélange réfrigérant, dans lequel le gaz se con- densait à l’état liquide. L’acide sulfureux liquide était versé dans un ballon en verre épais, surmonté d'un robinet en lai- ton, à l’aide duquel on pouvait le conserver à l'état liquide. On pesait exactement ce ballon avant l'expérience qui avait pour but de déterminer la chaleur spécifique du gaz; puison établissait une communication hermétique entre la tubulure du ballon et le serpentin du bain d'huile. Tout l'appareil étant disposé comme à l'ordinaire, et l'observation de la variation que subit la température du calorimètre par les causes per- turbatrices ayant été déterminée pendant les dix premières minutes, on ouvrait le robinet du ballon; puis, à l’aide d'une lampe à alcool, on déterminait la distillation, aussi régulière T. XXVI. 19 146 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE que possible, de l'acide sulfureux à travers l'appareil. Lors- qu'une quantité suffisante de gaz avait passé, on fermait le robinet du ballon, et l’on terminait l'expérience comme à l'ordinaire, par l'observation de la variation de température du calorimètre pendant les 10 minutes finales. Le ballon était alors pesé de nouveau, et la diminution de poids qu'il avait subie entre ses deux pesées successives donnait le poids de l'acide sulfureux qui avait traversé l'appareil. J'ai fait deux séries d'expériences sur le gaz acide sulfu- reux, à plusieurs années d'intervalle. La première série se compose des expériences [ et Il; les expériences JIT et IV forment la seconde. I. II. III. LV gr. gr. gre Br. Poids de l'acide sulfureux ayant traversé appareil 3556... «.. 109,977 109,675 189,120 179,139 Durée de l'éconlement............. es bas cale s'Hmernes 9 8 12! 10 gr. gr. gr. gr. Poids du gaz écoulé par minute, .... seu nr eee 12,29 13,71 15,76 17,51 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre.. . 185,37 18 1377 188,32 188,31 Température moyenne, pendant les 10! initiales, du calorimètre. ...….., 10,30 15,22 9,32 11,43 » » » de l'air ambiant, ,.... 8,40 8,05 10,50 14,20 » pendant les 10’ finales, du calorimétre, ....,. 15,22 19,52 17,99 19,47 » » » de l'air ambiant... ... 8,05 7,90 10,25 11,10 Coefficients de la formule de correction A,......... LR art ar SA Dora: oogor 6,07g0 00872 LI Li D LU » » ER A da BB 0,517 0,503 0,607 0,730 Élévation de température du calorimètre, observée ...,........... .. 4,821 4,4296 8,4830 78735 » « AOITIPÉE . as name sos SU RS 4,7216 4,6000. 8,3032 7:9360 Chaleur spécifique de l'acide sulfureux EILIROIS elsiets eric eee 0,15375 o0,15317 0,15484 0,15598. Log M = 2,8222695; valeur du degré — 19°,404. La moyenne des expériences de la 1° sérié est... 0,15346, » » 2 série. ne 0153. La densité théorique du gaz acide sulfureux étant 2,21 12, si l'on multiplie la chaleur spécifique en poids par cette den- sité, on obtient la chaleur spécifique en volume du gaz acide DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 147 sulfureux, celle d’un pareil volume d’air étant représentée par 0,2375. On trouve ainsi : 1 série. ..... 0,33933, 2 usées. 5% 0,34342. Chaleur spécifique de l'éther chlorkydrique. L’éther chlorhydrique employé à la première expérience a été préparé en traitant de l'alcool absolu par une dissolu- tion aqueuse d'acide chlorhydrique saturée à la température de o°, puisdistillant à une température peu élevée. La vapeur, au sortir de la cornue, traversait un flacon laveur renfer- mant un peu d'eau, et se rendait dans un récipient refroidi par un mélange de glace et de sel marin. Le produit distillé a été mis à digérer, pendant vingt-quatre heures, avec la moitié de son volume de chlorure de calcium réduit en poudre fine, puis distillé de nouveau. Enfin, on l’a distillé, une dernière fois, sur du chlorure de calcium pulvérisé. L'é- ther chlorhydrique de la seconde expérience a été obtenu en saturant de l'alcool absolu, maintenu à o°, par du gaz acide chlorhydrique sec. Le mélange a été soumis ensuite à une distillation ménagée. Le produit a été purifié comme dans la première opération. La détermination de la chaleur spécifique a été faite en opérant exactement de la même manière que pour l'acide sulfureux ; mais on a eu soin de faire les expériences pen- dant la saison chaude, pour que l’éther chlorhydrique ne puisse pas se condenser dans le calorimètre. 19. 148 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE 5 IE. gr, gr. Poids de l’éther chlorhydrique qui a traversé l'appareil. ..... ma 82,075 122,245 Durée de l'écoulement. ........ nn node dramaebeeenernten HAE El 20! gr. [l gr- Poids du gaz écoulé par minute...... annees tsssenenesssenonesese . &,tx 6,11 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimétre...,....... 191,77 172,65 1 Température moyenne, pendant les 10! initiales, du calorimètre. ......... 19,57 18,86 » » » de l'air ambiant,......... 23,93 25,0 » pendant les 10’ finales, du calorimètre.......... 26,15 28,45 » » » de l'air ambiant..... n---0:128:02 25,35 Coefficients de la formule de correction A,........,.......,..... GT IRED 0,0628 0,0807 » » LOTO T0 enno ss eiefe als C9 )00 0,426 0,295 Élévation de température du calorimètre, observée. ....... sons ee. 6,3732 9,4220 » » COITIGÉE ele ss eo ee HE 5,7003 8,8730 Chalear spécifique de l'éther chlorhydrique, en poids.................. 0,26840 0,27913. Les résultats de ces deux expériences ne s'accordent pas bien; cela tient probablement à ce que l’éther chlorhydri- que n'était pas dans le même état de pureté pour chacune d'elles; peut-être aussi, en partie, à ce que la distillation a été menée trop lentement. Au reste, la préparation de cette substance présente des difficultés. La moyenne des deux déterminations est 0,27376. La den- sité de l’éther chlorhydrique étant 2,2268, le produit de cette densité par 0,27376 est 0,60961 ; c'est la chaleur spé- cifique en volume du gaz éther chlorhydrique, quand celle d'un égal volume d’air atmosphérique est 0,2375. Pour les gaz et les vapeurs qui attaquent le laiton, j'ai eu recours à des appareils en platine. J'ai remplacé le bain d'huile qui avait servi dans les pré- cédentes expériences par un autre vase, complétement sem- blable, mais dont le serpentin, de 6 mètres de longueur, tt DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 149 était formé par un tube de platine, sans soudure, de 6 mil- limètres de diamètre intérieur. Ce tube n’a pas pu être ob- tenu d’une seule pièce; il a fallu réunir quatre bouts de tube, dont les extrémités, bien rodées l’une dans l’autre, ont été soudées à l'or. Le serpentin du calorimètre se compose d’un creuset de platine abc (fig. 15), ayant 55 millimètres de diamètre et 50 millimètres de hauteur, recouvert d’un couvercle bombé adc, du même métal, qui est exactement soudé à l'or sur le pourtour du creuset. Un serpentin de platine, ayant environ 2 mètres de développement, est soudé par une de ses extré- mités, en d, sur le couvercle. Une tubulure inclinée f#, en platine, est soudée sur le même couvercle. Enfin, ce serpen- tin complexe est maintenu dans un vase cylindrique en laiton ABCD, de 86 millimètres de diamètre et de 137 millimètres de hauteur. L'ensemble de ces pièces constitue le calorimètre qui, pendant l'expérience, est relié au serpentin du bain d'huile, exactement comme l'était le calorimètre en laiton des expériences précédentes. : 2 É gr. gr. Le serpentin en platine pèse... Aout 269,53, valeureneau.. 8,741 Poids du vase en laiton et de l’agitateur.. 116,31 » 10,923 Valeur en eau du réservoir du thermomètre plongé... ........ 1.0 10,597 Poids de l’eau que l’on introduit, chaque fois, dans le calorimètre.. .. 591,239 Valeur totale en eau du calorimètre...... esssssssssss.s...... 611,500, dont log M = 2,7863965. Chaleur spécifique du chlore. Pour déterminer la chaleur spécifique du gaz chlore, il fallait faire passer un courant rapide de chlore à travers 150 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE l'appareil en platine que je viens de décrire, de manière à connaître exactement la quantité de chlore qui avait tra- versé le calorimètre à la fin de l'expérience. L'action cor- rosive violente que le chlore exerce sur tous nos métaux usuels ne permettait pas de recueillir le gaz à l'avance dans un réservoir ; il fallait, de toute nécessité, produire un dé- gagement rapide de chlore dans un appareil chimique, et Le diriger, immédiatement, à travers les serpentins. La figure 16 représente l'appareil complet établi pour la détermination de la chaleur spécifique du chlore, y compris les appareils nécessaires à la production de ce gaz, et à son absorption après la sortie du calorimètre. Dans un ballon A, de 15 à 20 litres de capacité, on place du peroxyde de man- ganèse très-divisé, du sel marin et de l'acide chlorhydrique concentré. Le gaz chlore qui se produit par cette réaction est amené par un large tube abc dans un flacon laveur C, d’une forme particulière, et renfermant de l’eau pour con- denser l'acide chlorhydrique entraîné. De là, il se rend dans une large éprouvette D, remplie de pierre ponce imbibée d'a- cide sulfurique concentré, qui lui enlève la vapeur d’eau; enfin, à l’aide d’un caoutchouc, on dirige le gaz à travers le serpentin en platine du bain d'huile E, puis à travers le calo- rimètre en platine F. A côté du ballon de dégagement À, se trouve un second ballon B renfermant de l'acide sulfurique concentré. Un tube de verre efg, faisant office de siphon, réunit l'intérieur des deux ballons, et sert à conduire l'a- cide sulfurique du ballon B dans le ballon À, au moment où l’on veut activer le dégagement du chlore. Afin de pouvoir régler facilement l'introduction de l’acide sulfurique, on a fait communiquer, à l’aide d’un tube de plomb ki, le ballon RE Yu DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 151 B avec un flacon F, dans lequel on peut comprimer l'air à volonté, au moyen d’une petite pompe à main, ou mieux en faisant communiquer ce flacon avec notre réservoir à air, muni de sa vis régulatrice qui permet d'y faire arriver un courant d'air régulier et aussi lent qu'on le désire. Ou se règle, pour cela, sur les indications du manomètre M. On détermine le poids du chlore qui a traversé l'appareil calorimétrique en absorbant ce gaz, immédiatement à sa sor- tie, dans des appareils absorbants que l’on peut peser avant et après. Les appareils que l’on emploie ordinairement pour cet usage dans les laboratoires de chimie seraient insuffi- sants pour absorber d’aussi grandes quantités de gaz dans l'espace d’un petit nombre de minutes. Voici l'appareil que Jai employé; il a parfaitement rempli son but sans occa- sionner ni perte sur le gaz, ni changement considérable de pression dans les tubes qu'il parcourt : Une cuve cylindrique en verre N, de 0",30 de diamètre et 0,25 de hauteur, est fermée par un couvercle en laiton X!/, recouvert intérieurement de mastic à la résine, et fixé her- métiquement sur le vase de verre à l’aide du même mastic. Le couvercle, dont la fig. 18 montre une coupe, porte deux tubulures, l’une centrale 72, par laquelle le gaz arrive au sortir du calorimètre ; l’autre latérale 7, qui lui donne issue. Dans la tubulure centrale "1 on engage, à l’aide d’un bou- chon recouvert de mastic, un entonnoir o, très-évasé et ren- versé, dont le bord a été entaillé à la meule, suivant des den- telures aiguës ayant la même profondeur. On place dans ce vase une dissolution de potasse caustique, plus que suffisante pour absorber le chlore à l’état d’hypochlorite, et dont le niveau doit s'élever de 1 à 2 centimètres au-dessus des angles 152 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE aigus des dentelures de l’entonnoir. Le vase N est d’ailleurs placé sur un support à vis calantes, qui permet de rendre le bord inférieur de l’entonnoir parfaitement horizontal. La communication du vase absorbant N avec l'extrémité du ser- pentin en platine du calorimètre s'établit à l’aide d’un tube de verre opq, et de deux tubulures en caoutchouc. A la suite du vase N, on ajuste un tube en U, P, rempli de pierre ponce imbibée d’une dissolution concentrée de potasse caustique, puis un second tube en U, Q, rempli de frag- ments de potasse caustique. l’ensemble du vase N et des tu- bes P et Q est pesé avant et après l'expérience ; l’augmenta- tion de poids qu'il a subie représente le poids du chlore qui a traversé l'appareil. Pour que ces pesées puissent être obtenues avec exactitude, j'ai fait disposer deux appareils absorbants, complets, aussi semblables que possible, et char- gés des mêmes quantités de réactifs. L'un de ces appareils fonctionnait pour l'expérience, le second lui servait de tare dans les pesées. Le vase laveur C de l'appareil producteur est disposé exactement comme le vase condenseur N. Voici maintenant comment on conduit l'expérience : Les diverses parties de l'appareil de production du chlore étant disposées, et le ballon À chargé du peroxyde de manganèse, du sel marin et de l'acide chlorhydrique, on chauffe légère- ment ce ballon de manière à chasser l'air atmosphérique qui remplit les appareils. On chauffe en même temps lentement le bain d'huile E, pour l’amener à la température à laquelle le gaz chlore doit être porté avant de parvenir au calorimè- tre; on rend ensuite cette température stationnaire. Le chlore ayant chassé complétement l’air atmosphérique DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 153 des appareils de production et des serpentins, on détache le caoutchouc # qui relie l'appareil de production au serpen- tin du bain d’huile, afin de laisser le chlore se dégager dans l'atmosphère, et l’on établit, au contraire, la communication entre l’oritice de sortie du serpentin du calorimètre et l'ap- pareil absorbant. On procède alors à l'observation, pendant dix minutes, des variations de température que subit le calorimètre sous l'influence unique des causes perturbatrices, afin d'obtenir les éléments nécessaires au calcul de la formule de correc- tion. Après la dixième minute, on rétablit la communication entre l'appareil producteur de chlore et le serpentin du bain d'huile, et l'on continue à observer simultanément, de mi- nute en minute, le thermomètre du calorimètre et celui du bain d'huile, comme dans les expériences ordinaires. Pour donner au courant de chlore la vitesse nécessaire à une détermination exacte de la chaleur spécifique, on fait arriver dans le ballon A, d’une manière continue, un filet d'acide sulfurique concentré, qui active considérablement le dégagement du gaz. Il est facile de reconnaître, à la vue, que l'appareil absorbant fonctionne d’une manière satisfaisante, car il se dégage à peine quelques petites bulles de gaz sur tout le pourtour du bord crénelé de l'entonnoir, et la couleur jaune de l'atmosphère qui en remplit l'intérieur contraste fortement avec l'atmosphère, sensiblement incolore, qui en- toure l’entonnoir dans le vase N. D'ailleurs, les tubes P et Q, qui doivent compléter l'absorption, augmentent à peine de poids, et l’on ne perçoit pas la moindre odeur de chlore à la sortie du dernier tube Q. Afin d'empêcher une trop grande élévation de température dans le vase N, par suite de l’ab- T.. XXVI 6 20 154 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE sorption abondante du chlore, on refroidit ce vase en le maintenant plongé dans une cuvette de verre, remplie d’eau jusqu’au niveau de la liqueur alcaline dans le vase N; enfin, le couverele de ce vase, qui a, lui-même, la forme d’une cuvette, est recouvert d’une couche d'eau, qui s'oppose au ramollissement du mastic. ; Lorsque l’on juge que la quantité de gaz qui a traversé l'appareil est suffisante, on arrête l’arrivée de l’acide sulfu- rique dans le ballon A, et, quelque temps après, on détache la tubulure #, qui fait communiquer l'appareil producteur avec le serpentin du bain d'huile. On observe encore pen- dant trois minutes, de minute en minute, les thermomètres du calorimètre et du bain d'huile, afin que l'équilibre de température puisse s'établir dans les diverses parties de l’ap- pareil; puis on procède à l'observation, pendant dix minutes, des variations de température subies par le calorimètre sous l'influence des causes perturbatrices. Je n’ai rien de particulier à dire sur le calcul des expé- riences ; il se fait de la même manière que pour les autres gaz, en admettant, toutefois, que la vitesse du courant ga- zeux n'est pas constante, c'est-à-dire en calculant l’abaisse- ment moyen de température subi par le gaz pendant son passage dans le calorimètre, d’après la méthode que j'ai dé- crite page 143. Voici maintenant les éléments de quatre déterminations qui ont été faites de cette manière, Dans les deux dernières expériences, on a préparé le chlore simplement par la réac- tion de l'acide chlorhydrique sur le peroxyde de manganèse, en plaçant dans le ballon B l'acide chlorhydrique nécessaire à toute la réaction. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 155 I IT INT. IV. . % £ gr. CUA gr. gr. Poids du chlore qui à traversé l'appareil. ........,........,....,.. 113,23 160,84 128,53 125,88 Durée de l'écoulement.................,.,. SESEPUE ARE 20! 30! 17 21! 4 L £ à gr. gr. gr. gr. … Poids moyen du gaz écoulé par minute., ..........,.............. 5,66 5,36 7:97 5,90 . Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre. ..,... 186,88 190,21 188,64 188/6r Pempérature moyenne, pendant les 10/ initiales, du calorimètre. ..... 10,09 9,63 10,21 10,93 ». » » À de l'air ambiant, .... 10,07 6,95 8,80 9,40 » pendant les 10’ finales, du calorimètre, ..... 14,93 16,77 16,22 17:34 » » » de l'air ambiant., ... 10,80 7,85 9.82 10,35 D D Lo Lo Coefficients de la formule de correction A...,......,...,..,..... 0,0949 U,1022 0,1263 0,1557 D D LL D » » AL Dares ARR EE LEE 0,6719 0,916g 1,1281 1,5682 * & gr. 1 gr gr. _ Valeur en eau du calorimètre..........., eee ERA 634,48 587,16 587,16 587,16 … Élévation de température du calorimètre, observée, ................ 45957 69065 5,6880 5,0456 , » » CODTIPÉE, ce eme c de 4,0264 6,3428 4,9875 4,8039 ©: Chaleur spécifique du chlore, en poids............. ............. 0,12073 U,12174 O,12079 0,12073. LogM — 2,7863965, log du degré — 1,2880122. La moyenne de tous ces résultats, qui diffèrent très-peu entre eux, donne 0,12099. J'ai cherché, dans ces expériences, à donner au courant gazeux la plus grande vitesse possible, compatible avec une purification suflisante du gaz et avec son absorption com- plète à la sortie du calorimètre. Néanmoins, cette vitesse n'est peut-être pas encore assez grande pour assurer une détermination très-précise de la chaleur spécifique. En tous cas, si cette circonstance a exercé une influence sensible, elle a dû rendre la chaleur spécifique trop faible. Comme le calorimètre à serpentin de platine devait ser- vir à la recherche de la capacité calorifique d'un grand nombre de gaz et de vapeurs, il était important de détermi- ner la chaleur spécifique de l'air atmosphérique à l’aide de ce même calorimètre, afin de la comparer à celle qui a été déduite des expériences faites avec le calorimètre en laiton. Cette détermination était nécessaire, afin que l’on püt s’as- 20. 156 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE surer si les résultats obtenus avec les deux appareils sont réellement comparables. Voici les résultats de trois déterminations de ia chaleur spécifique de l'air atmosphérique obtenues avec l'appareil en platine : I. IL. HIT. gr. gr. gr, Poids de l'air écoulé à travers l'appareil, ......,............. 116,568 125,109 125,895 Enreerde MecONIEMENT:-- never encore s al ois2 + 13 14 14! 2 gr. gr. gr. Poids de l'air écoulé par minute, ..,.............,...... «. 9,00 8,94 8,96 4 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre. . 164,54 162,7 162,50 ] Température moyenne, pendant les 10/ initiales, du calorimètre. 12,85 14,83 15,07 » » » de l'air ambiant, 12,43 15,00 13,82 4 » pendant les 10! finales, du calorimètre. 20,64 23,03 23,13 » » » de l'air ambiant, 13,15 14,75 13,41 Coefficients de la formule de correction A...............,.,. DE HER 0,0633 » » LÉ CO onto 0,390 o,66t Ch Valeur en eau du calorimètre,........ nee sisielas =ielehe/ee ie os +. 617,50 611,50 Gr1,50 1 Élévation de température du calorimètre, observée. ........ 1 0 7,5490 8,0207 8,0304 4 » » COITIBÉe =. --4 7,4135 78140 79063 l Chaleur spécifique de l'air, en poids.....,...,....:........ 0,23594 0,23462 0,23632. LogM = 2,7863965, log du degré = 1,1625174. La moyenne de ces trois expériences est 0,23563. Cette valeur est sensiblement moindre que celle qui a été obtenue avec le calorimètre en laiton. Cela tient à ce que le serpentin en platine n'avait pas assez de longueur pour ra- mener le courant d’air, avec la vitesse qu’on lui a donnée dans ces expériences, exactement à la température du calo- rimètre au moment de sa sortie. Il est donc possible que, par cette circonstance, les déterminations de la chaleur spé- cifique des gaz faites avec le calorimètre en platine soient un peu trop faibles. Il est d'ailleurs facile de leur faire subir la petite correction qui provient de cette circonstance; il suffit 0,2375 0,2356° * 4 de les multiplier par le rapport de DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 157 Chaleur spécifique de l'acide chlorhydrique. La chaleur spécifique du gaz acide chlorhydrique a été déterminée avec le même appareil. Dans ce cas, on place du sel marin dans le ballon A, et dans le ballon B de l’acide sul- furique concentré, que l'on fait arriver successivement sur le sel par le moyen précédemment décrit. Le flacon laveur C renferme de l'acide sulfurique concentré; l’éprouvette E contient de la pierre ponce, en gros fragments, imbibée d'acide sulfurique concentré. L'appareil absorbant destiné à recueillir tout l'acide chlor- hydrique qui à traversé le calorimètre se compose du vase N, renfermant de l’eau pure, et des deux tubes en U, conte- pant l’un de la pierre ponce imbibée d'une dissolution con- centrée de potasse, l’autre de la potasse caustique en frag- ments. Pour déterminer le passage du courant gazeux à travers les serpentins, ou l’intercepter à volonté en dégageant le gaz dans l’atmosphère, on emploie un commutateur à mer- cure particulier, qui n’a pas pu être employé pour le chlore, parce que ce dernier gaz attaque le mercure : la figure 17 représente cet appareil. Il se compose d’un manomètre à mercure, dont l’un des tubes ab a 4 centimètres de diamètre; les deux tubes sont mastiqués sur une tubulure en fonte bRd, munie d’un robinet à trois voies. Sur le large tube ab, est mastiquée une tubulure en laiton, recouverte intérieure- ment de mastic, qui est traversée par un tube de verre efz de 12 millimètres de diamètre, et dont l'extrémité inférieure descend jusqu’en g dans le large tube. Le tube ef commu- 158 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE nique avec le tube de l'appareil de dégagement par l'inter- médiaire de la tubulure à trois branches ek ; la branche Æ de cette tubulure porte un tube de verre #/, que l’on peut boucher à l’aide d’un petit bouchon. Quand le gaz acide chlorhydrique ne doit pas passer à travers les serpentins, on maintient ouverte l'extrémité / du tube latéral, le mereure s’élevant d'ailleurs dans le tube ma- nométrique ab au-dessus du niveau g ; le gaz se dégage alors directement dans l'atmosphère. Lorsqu'on veut, au contraire, conduire le gaz à travers les serpentins, on bouche l’orifice L, et l’on fait couler le mercure du manomètre jusqu’à ce que le niveau descende de 2 à 3 centimètres au-dessous de 4. L’absorption du gaz acide chlorhydrique se fait très-rapi- dement, et d’une manière complète, au contact de l’eau du vase N; c’est à peine s’il se dégage quelques bulles au-dessous de l'entonnoir pendant tout le cours de l'expérience. L'opé- ration est d'ailleurs conduite exactement comme pour le chlore: J'ai fait six déterminations de la chaleur spécifique du gaz acide chlorhydrique, en faisant varier notablement la vitesse du courant gazeux. Le tableau suivant en renferme les ré- sultats : I. II. III. IV. V. : k à _—. e gr. gr. gr. gr. gr. Poids de l'acide chlorhydrique qui a traversé l'appareil... ...... 58,875 89,55 116,147 138,42 72,44 Durée de l’écoulement..........,................. 7 24! 26/ 7! 6! > d 1 gr. gr. gr. gr. gr. Poids moyen du gaz écoulé par minute 3,47 3,71 4547 19,60 12,07 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre. 188,99 194,45 196,15 189,52 188,1x Température moyenne, pendant les 10 initiales, du calorimètre,. 18,50 20,42 15,98 18,63 ” 14,12 » » de l'air ambiant, 19,42 20,25 19527 19,42 17,22 pendant les 10/ finales, du calorimètre. 23,03 26,97 23,94 26,87 18,82 » » de l'air ambiant. 19,37 22,17 19,59 19,82 17,65 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 159 Ù D D » » » » Coefficients de la formule de correction A. ................. 0,0610 0,095 0,078 0,1038 0,1077 0,10y D Li L » » » » » RÉPERRe EC R eee 0,684 0,691 0,572 0,618 0,431 0,572 ur en eau du calorimètre..................., tsar 617,50 6rr,50 6rr,50 611,50 611,50 611,50 ation de température du calorimètre , observée. .......... 4,0720 6,0804 7,6212 8,081r 44308 10,0287 » » COrTIBÉ ee 3,3219 5,2243 6,8300 8,0047 41796 10,1653 eur spécifique de l'acide chlorhydrique, en poids.. ....... 0,18256 o,18419 o0,1838c o,18659 o0,18584 0,18317. Log M — 2,7863965, log du degré — 1,1625174. La moyenne de tous ces nombres est 0,18/454. Dans les trois premières expériences, le courant gazeux n'avait pas une vitesse suffisante pour donner une valeur très-précise. Je crois donc qu'il serait plus exact d'adopter la moyenne des trois dernières, qui est 0,1852. Si l’on mul- tiplie ce nombre par la densité théorique 1,2596 de l'acide chlorhydrique , on trouve 0,23°28, qui représente la capa- cité calorifique en volume du gaz acide chlorhydrique, celle d'un pareil volume d'air atmosphérique étant représentée par 0,2375. Chaleur spécifique du gaz acide sulfhydrique. Dans la préparation du gaz acide sulfhydrique, on a em- ployé le même appareil producteur que pour celle de l’a- cide chlorhydrique. Dans le ballon À, on placait de l'acide chlorhydrique, et dans le ballon B, une dissolution de mo- nosulfure de potassium préalablement cristallisé, que l’on faisait couler, d'une manière continue et avec une vitesse sensiblement constante, dans l’acide chlorhydrique du bal- lon À. Le gaz se lavait dans le vase C renfermant de l’eau, puis il se desséchait en traversant une longue éprouvette remplie de chlorure de calcium cristallisé; de là il se ren- dait au commutateur, à l’aide duquel on pouvait le dégager 160 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE dans l'atmosphère, ou le faire passer à travers les serpentins de l'appareil calorimétrique. L'appareil absorbant se composait du vase N renfermant une dissolution de potasse caustique, d’un tube en U renfer- mant de la pierre ponce imbibée d’une dissolution de po- tasse caustique, d’un second tube renfermant de la potasse caustique en morceaux, enfin d’un troisième tube rempli de fragments de verre mouillés avec une dissolution concentrée d’acétate de plomb. Ce dernier tube permettait de recon- naître si l'acide sulfhydrique était complétement absorbé, auquel cas l’acétate de plomb devait conserver sa blancheur. Dans les expériences dont je vais rapporter les résultats nu- mériques, cette circonstance s’est toujours présentée. l. Il. III. IV. gr. gr. gr. gr. Poids de l'acide sulfhydrique qui a traversé l'appareil. ........... ... 97:99 107,62 02,75 116,24 Durée de l'écoulement. ..........s..s..sececcsesne oioise see sn e 14! 13! wxL 14! Ê : gre gr. gr. gr. Poids moyen du gaz écoulé par minute.......................,... 6,97 8,28 5,43 8,30 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre, ...... 182,98 190,78 185,77 184,67 Température moyeune, pendant les ro’ initiales, du calorimètre, ...... 11,80 15,51 18,81 16,58 » » » de l'air ambiant, ,.... 10,92 16,30 20,35 17,60 » pendant les 10! finales, du calorimètre....... 19,53 24,55 26,66 25,35 » » » de l'air ambiant, .... 12,10 16,62 20,71 18,22 Coefficients de la formule de correction A.,......... sieste cs onx015 on 192 01065 0:1216 5 » LÉO odUT Cou San 038793 I 22246 I k 1065 HE Valeur en eau du calorimètre, ,,..........,. usdéodecgdioo oc 611,50 611,50 611,50 611,50 Élévation de température du calorimètre, observée. ................ 74474 8,6994 73959 8,6144 » » COFTIgÉEse. ses. seen 0 se SIL 8,0807 6,8940 8,4758 Chaleur spécifique de l'acide sulfhydrique, en poids... .............. 0,24594 0,24067 0,24467 0,24145. LogM = 2,7863965, log du degré — 1,1625174. La moyenne de ces quatre déterminations est 0,24318. La densité théorique du gaz acide sulfhydrique est 1,1746. Le produit de cette densité par la chaleur spéci- fique que nous venons de trouver est 0,2857; c’est la cha- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 161 leur spécifique en volume du gaz acide sulfhydrique, lorsque celle d’un pareil volume d'air atmosphérique est 0,2375. Comme le gaz acide sulfhydrique s’écarte beaucoup de la loi de Mariotte, il est probable que sa chaleur spécifique doit varier considérablement avec la température. Chaleur spécifique du gaz ammoniaque. L'ammoniaque a été préparée en chauffant dans une grande cornue de grès du sel ammoniac pulvérisé et mêlé avec de Ja chaux en partie hydratée, pour éviter l’action décomposante que la chaux vive, portée à une haute tem- pérature, exerce sur le gaz ammoniaque. Le gaz passait d’abord dans un flacon vide et refroidi, où il déposait la plus grande partie de l’eau entraînée ; puis il se rendait dans un second flacon rempli de fragments de chaux vive qui commençait sa dessiccation ; enfin, il traversait une grande éprouvette remplie de fragments de potasse caus- tique, qui l’achevait. Le gaz, purifié, était amené au com- mutateur qui le versait, à la volonté de l'opérateur, soit dans l’air -atmosphérique, soit dans les serpentins de l'ap- pareil calorimétrique. L'appareil destiné à absorber la totalité du gaz ammo- niaque qui avait traversé le calorimètre se composait du vase N renfermant de l’acide chlorhydrique étendu, d’une éprouvette renfermant de la pierre ponce imbibée d’acide sulfurique faible, enfin d’un tube en U contenant de la pierre ponce imbibée d'acide sulfurique concentré. L'ab- sorption de l’ammoniaque se faisait, d’ailleurs, très-énergi- quement dans le flacon N, car on voyait à peine quelques T. XXVI. 21 162 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE bulles de gaz s’échapper à travers le liquide contenu dans ce flacon. LL I. - . - # y . Br. Be Poids de l’ammoniaque qui a traversé l'appareil, ,.......... DPPPECER CEE 31,651 29,576 Durée de l'écoulement. ...... Me CE creer see PRET 2 20° 17! gr. gr. Poids moyen du gaz écoulé par minute.............. stores 1,58 1,74 Excès moyen de température du gaz entrant, sur le calorimètre. ......... 194,54 189,89 Température moyenne, pendant les 10! initiales, du calorimètre........... 20,24 21,56 » » » de l'air ambiant. ........ 20,85 21,31 » pendant les 10’ finales, du calorimètre, .....,.., 26,59 27,49 » » » de l'air ambiant......... 21,18 22,25 D Li Coefficients de la formule de correction A,.....-.. cross din me - anche nus 0,073 0,0651 D D » » Kosnrssseseonenenenesesneee 0,786 0,831 Valeur en eau du calorimètre..................... Ponsroccodan need . 611,50 611,50 Élévation de température du calorimètre, observée.................... 5,9154 5,4786 » » COMIRÉe- nr ere - nee 5,1056 4,6778 Chaleur spécifique de lammoniaque, en poids, .....,.................. 0,50740 0,50932. LogM — 2,7863965, log du degré — 1,162b174. La moyenne de ces deux déterminations est 0,50836. La chaleur spécifique qui a été trouvée pour le gaz am- moniaque peut bien être un peu trop faible, parce qu'on n'est pas parvenu à produire un dégagement du gaz suffi- samment rapide. La densité théorique du gaz ammoniaque est 0,5894. Le produit de cette densité par le nombre précédemment trouvé pour la chaleur spécifique du gaz ammoniaque en poids est 0,29963; c’est la chaleur spécifique en volume du gaz ammoniaque, lorsque celle d’un pareil volume d’air est 0,2375. Il est, d’ailleurs, très-probable que la chaleur spéci- fique de ce gaz varie notablement avec la température. [er] © DES ‘FLUIDES ÉLASTIQUES. I CHALEUR SPÉCIFIQUE DES VAPEURS. La détermination de la chaleur spécifique des vapeurs présente des difficultés plus grandes encore que celle des gaz, surtout lorsque ces vapeurs sont fournies par des li- quides qui entrent en ébullition à de hautes températures. Cela tient à ce que le calorimètre ne peut pas être maintenu à une température assez élevée pour que la vapeur puisse le traverser à l’état de fluide aériforme sans se condenser, et ne lui abandonner que la quantité de chaleur correspondant à l’abaissement de température qu’elle a subi, sans changer d'état. On est obligé de recueillir, à la fois, dans le calori- mètre : 1° la quantité de chaleur que la vapeur abandonne, pen- dant qu’elle est à l’état élastique, jusqu’à ce que l’abaisse- ment de température en détermine la liquéfaction; 2° Ja chaleur qu’elle dégage au moment de son change- ment d'état, et qu'on nomme ordinairement chaleur latente de vaporisation ; 3° la chaleur qu’abandonne la substance liquéfiée depuis la température à laquelle elle s'est condensée, jusqu’à celle que possède le calorimètre à la fin de l'expérience. Or, ces deux dernières quantités de chaleur sont beaucoup plus grandes que la première, surtout pour les substances qui bouillent à des températures élevées. On est donc obligé de déduire d’un résultat complexe donné immédiatement par l'observation, la valeur d’une de ses parties constituantes, qui ne forme, le plus souvent, qu’une fraction assez petite du résultat total. Les erreurs inévitables de l'expérience se 16/4 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE pourront être très-minimes par rapport au résultat total qui s’en déduit immédiatement, et former néanmoins une fraction notable de l’élément que l’on cherche; la valeur de cet élément présentera donc de l'incertitude, quelque soin que l’on apporte dans les observations. L’incertitude sera né- cessairement d'autant plus grande que la quantité de chaleur abandonnée par la substance dans son état aériforme sera plus petite comparativement à celle qu’elle perd en prenant l'état liquide et en descendant à la température finale du ca- lorimètre. Pour diminuer cette cause d'incertitude, il faut augmenter autant que possible la première quantité de cha- leur, c'est-à-dire suréchauffer beaucoup la vapeur. Malheu- reusement, cette ressource est bornée, surtout pour les sub- stances qui bouillent à des températures élevées, parce qu'il est impossible de connaître avec une précision suffisante la température d’une vapeur, quand celle-ci dépasse le point de 300°, où les huiles commencent à se décomposer. Il y a d’ailleurs une autre cause d'incertitude qui com- plique beaucoup la question. Nos expériences prouvent que lorsqu'un gaz suit approxi- mativement la loi de Mariotte dans sa compressibilité, il conserve une capacité calorifique sensiblement constante aux différents degrés de l'échelle thermométrique. Mais il n’en est pas de même pour les gaz qui s’écartent notablement de cette loi. Ainsi nous avons vu que la chaleur spécifique du gaz acide carbonique augmente, continuellement, avec la tempé- rature dans toute l'étendue de l’échelle thermométrique ac- cessible à nos moyens d'observation; et néanmoins, aux tem- pératures les plus basses où nous l’ayons observé, ce gaz est encore loin de son point de liquéfaction. Il est très-probable DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 165 que des variations analogues se présentent pour les vapeurs, et qu’elles sont surtout très-sensibles dans les premiers de- grés au-dessus de leur point de liquéfaction. Quelques va- peurs, notamment celle de l'acide acétique, changent encore de densité à plus de 100° au-dessus de leur point d'ébullition ; or, il est peu probable, d’après ce que nous avons vu plus haut, que des variations aussi considérables dans la densité des fluides élastiques ne soient pas accompagnées de varia- tions analogues dans leur capacité calorifique. Mais il est dif- ficile de constater ces variations de capacité par l'expérience, parce qu'on ne connaît qu’un petit nombre de vapeurs que l'on puisse étudier entre des limites de température suffi- samment étendues. On ne doit donc pas considérer la capacité calorifique d'une vapeur comme un élément constant, et la valeur qui en est donnée par l'expérience doit être regardée comme une moyenne, qui n’est exacte qu'entre les limites de tem- pérature pour lesquelles on l’a déterminée. Si l’on connaît la chaleur qu’une vapeur abandonne au moment où elle se liquéfie sans changer de température, et si l'on a les éléments nécessaires pour calculer exactement la quantité de chaleur que la substance liquéfiée abandonne pour descendre de la température de condensation à celle à laquelle elle reste finalement dans le calorimètre, il suffira de déterminer, par une seule expérience, la quantité de cha- leur que la vapeur très-suréchauffée abandonne au calori- mètre, pour pouvoir en déduire la chaleur spécifique moyenne de cette vapeur. On retranchera de la quantité totale de cha- leur trouvée dans cette expérience la somme des deux élé- ments que nous venons de signaler ; le reste exprimera la 166 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE quantité de chaleur que la vapeur a prise pour passer de la température deson ébullition à celle où-elle a été portée pour l'expérience. Mais cette manière de procéder est très-dange- reuse en pratique; car cette dernière quantité de chaleur est généralement très-petite par rapport à la somme des deux autres, et si la méthode expérimentale comporte une erreur constante, même peu importante relativement au ré- sultat calorifique total, cette erreur portera, tout entière, sur la capacité calorifique de la vapeur, et pourra en altérer très-notablement la valeur. € Pour me mettre à l'abri de cette cause d'erreur, je fais deux expériences consécutives avec le même appareil, et en opérant, autant que possible, dans des conditions semblables : Dans la première, j'emploie la vapeur chauffée à une tem- pérature T, supérieure de 10 à 20° à la température d’ébul- lition, et je détermine la quantité de chaleur qu’elle aban- donne au calorimètre en y restant liquide à la température finale du calorimètre. Je calcule la quantité de chaleur Q qui aurait été obtenue avec l'unité de poids de cette même vapeur, si elle était restée dans le calorimètre à la tempéra- ture de o°. Ce calcul n’exige que la connaissance de la cha- leur spécifique moyenne du liquide entre o° et la tempéra- ture finale du calorimètre, et cet élément est facile à déter- miner avec précision. Dans la seconde, j'opère sur de la vapeur aussi chaude que possible, et je calcule de même, d’après les données de l'observation, la quantité de chaleur Q” que l'unité de poids de la vapeur a abandonnée pour passer de la température T° à o° après avoir pris l’état liquide. La différence Q'—Q représente la quantité de chaleur que l'unité de poids de DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 167 la vapeur prend pour s'échauffer de la température T à la , LÀ Q'—@: 7 » température T'; et Tr représente la chaleur spécifique moyenne de la vapeur entre T et T”. Chaleur spécifique de la vapeur d'eau. La vapeur d’eau est de toutes les vapeurs celle dont il im- porte le plus de connaître avec précision les éléments spé- cifiques; car, ici, à l'intérêt théorique vient se joindre l'utilité pratique, puisque la vapeur d’eau sert encore uniquement aujourd’hui à transmettre dans les machines la force motrice créée par la chaleur. J'ai donc cru nécessaire de faire sur chacun de ces éléments une étude toute spéciale, en variant autant que possible les procédés, et de chercher, par des expériences préliminaires, à reconnaître les causes d’erreur qu'ils comportent, et le degré de précision que l’on peut en espérer. Je ne m’arrêterai pas à décrire tous ces tâtonne- ments, et je me bornerai à rapporter les séries d'expériences que je crois les plus exactes. La première de celles-ci a été faite avec le petit calorimètre à boîtes superposées (fig. 10, planche I), et à l’aide du baïr d'huile à serpentin qui m'a servi pour la détermination de la chaleur spécifique de l'air. A l'extrémité & du serpentin du bain d'huile (fig. 7), je fixais au moyen d’un bouchon une petite cornueen verre, dont le col avait été convenablement effilé. L'appareil étant disposé pour l'expérience, et le bain d’huile ayant été amené à la tem- pérature stationnaire convenable, on observait, comme d’or- dinaire, la variation thermométrique que subit le calorimètre pendant dix minutes sous l'influence des causes perturba- 168 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE trices extérieures. A la huitième minute, on chauffait la pe- tite cornue avec une lampe à alcool, afin qu’à la dixième l'eau füt sur le point d'entrer en ébullition. On distillait ensuite l’eau, aussi régulièrement que possible; la vapeur, en traversant le serpentin du bain d'huile, se mettait en équilibre de température avec lui, et venait se condenser dans la boîte inférieure du calorimètre. On observait, de minute en minute, le thermomètre du calorimètre et celui de l'air ambiant. Pour arrêter la distillation, il suffisait de reti- rer la lampe à alcool qui chauffait la petite cornue. On con- tinuait alors à observer, de minute en minute, jusqu'à ce que le thermomètre du calorimètre indiquât une marche descen- dante régulière, ce qui annonçait que l’eau condensée dans la boîte du calorimètre s’était mise en équilibre de tempéra- ture avec l’eau ambiante. On procédait, enfin, à l'observation du refroidissement du calorimètre sous l'influence unique des causes extérieures. Pour déterminer le poids de l’eau distillée, on détachait le calorimètre, et, après l'enlèvement de l’eau ambiante, on le séchait avec le plus grand soin. Ce calorimètre ne conservait alors que l’eau provenant de la distillation; on le pesait dans cet état. On faisait ensuite écouler l’eau de la boîte intérieure; puis, après avoir versé de l’eau chaude dans le vase calorimétrique, on soufflait de l'air à travers les boîtes pour en chasser les dernières traces d'humidité ; enfin , après une nouvelle dessiccation complète, on faisait une seconde pesée. La différence des deux poids donnait le poids de la vapeur d’eau qui s'était condensée dans le calorimètre pen- dant l'expérience. Je me suis assuré, à plusieurs reprises, en introduisant dans la boîte du calorimètre une quantité d'eau > “Pr, _—— Lo _ 1 R Nr LE à DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 169 connue, et en procédant ensuite, pour la déterminer, de la manière que je viens d'indiquer, j'en retrouvais constamment le poids, à moins de 1 centigramme près. Cette manière d'opérer présente une cause d'incertitude, mais dont il est facile de déterminer l'importance. Lorsque la distillation commence, la vapeur d’eau fait nécessairement passer à travers le calorimètre l'air chaud contenu dans la partie supérieure de la petite cornue et dans le serpentin du bain d'huile. La correction qui en résulte est très-minime ; on en a tenu compte dans chaque expérience. Dans une première série d'expériences, on maintenait le bain d’huile à des températures comprises entre 110° et 120°, et l’on calculait, d’après les résultats de chaque expérience et la chaleur spécifique de l’eau liquide, la quantité de cha- leur que la vapeur avait abandonnée pour descendre de la température que lui donne le bain d’huile jusqu’à la tempé- rature de o°, après s'être liquéfiée. On prenait la moyenne de ces quantités de chaleur, ainsi que la moyenne des abais- sements de température subis jusqu’à o°. Dans une seconde série, on portait le bain d'huile à une température aussi élevée que possible, c’est-à-dire entre 250° et 300°, et l’on calculait de même, pour chaque expérience, la quantité de chaleur qui aurait été abandonnée par la va- peur dans le cas où le liquide condensé se serait refroidi à o°. On prenait les moyennes comme ci-dessus. Retranchant de la quantité moyenne de chaleur abandon- née dans la seconde série, celle qui résultait de la première, on avait la quantité de chaleur abandonnée par la vapeur quand celle-ci , conservant son état élastique, descend depuis la température moyenne que la vapeur présentait dans la se- T. XXVI. 22 170 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE conde série jusqu'à celle qu’elle avait dans la première: Onten déduisait immédiatement la chaleur spécifique de la vapeur. Dans cette manière d'opérer, la quantité d'eau distillée était peu considérable, par suite de la grande valeur de la chaleur latente de vaporisation de l’eau et des dimensions très-res- treintes du calorimètre. Mais il m'a paru nécessaire de rac- corder mes expériences sur la chaleur spécifique des vapeurs avec celles que j'avais faites sur la chaleur spécifique des gaz; et, pour cela, il était important d'opérer, autant que possible, avec les mêmes appareils. En outre, comme j'avais à détermi- ner la chaleur spécifique de la vapeur de quelques liquides que je ne pouvais pas me procurer en grande quantité, il était utile, pour rendre les comparaisons plus certaines, d’avoir des déterminations de la capacité calorifique de la vapeur d’eau qui eussent été exécutées avec un appareil sem- blable à celui qui devait servir pour ces autres vapeurs. Dans une seconde série d'expériences, j'ai remplacé la pe- tite cornue de verre par une chaudière en cuivre d’une capa- cité de deux litres. Le liquide était porté à l’ébullition long- temps avant de commencer l'expérience calorimétrique, afin que la vapeur püt chasser complétement l'air. La vapeur traversait le serpentin du bain d'huile, qui présentait une disposition particulière représentée planche IT, fig. 5, etique je vais indiquer en quelques mots. Le serpentin ordinaire du bain d’huile est soudé'en a sur un tube vertical «c, maintenu également dans le bain d'huile, et sur lequel s'embranche le tube incliné bd qui amène la va- peur au calorimètre. Un piston », fixé à l'extrémité d’une tige tt',se meut dans le tube vertical ac; ce piston est formé par une lanière de cuir non graissé, attachée sur la tige; il DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 171 suffit pour fermer le tube, parce qu'il n’y a pas d’excès de pression. Lorsque le piston est placé en #2, la vapeur de la chaudière circule dans le serpentin, et s'échappe à l’exté- rieur par le tube ac. Quand on amène le piston en x» au- dessus.de a, la vapeur se rend dans le calorimètre. en tra- versant le tube àc. A l’aide de cette disposition très-simple, on peut diriger instantanément la vapeur dans le serpentin, et l’intercepter à volonté, sans changer la distillation de la chaudière. La vapeur était recueillie également dans le petit calorimètre. Dans une troisième série d'expériences, j'ai employé la chaudière.et la disposition du bain d’huile de la seconde sé- nie, et Jai remplacé le petit calorimètre par un autre de forme semblable, mais de dimensions plus grandes, car il re- cevait 2402 gr. d'eau refrigérante. J'ai pu opérer ainsi sur des quantités de vapeur beaucoup plus considérables, et di- minuer l'importance relative des corrections produites par les causes .perturbatrices. Enfin, dans la quatrième série, je me suis servi du bain d'huile à serpentin ordinaire, mais j'ai employé une chau- dière particulière dont la figure 6, planche IT, représente une coupe, et que je vais décrire en quelques mots : Le dôme adec est fixé sur la chaudière proprement dite, suivant ac au moyen de vis; il porte un tube vertical dh, lé- gèrement conique vers le bas, et rodé avec grand soin. La partie inférieure de.ce tube forme le boisseau d’un robinet creux r, qui sert de distributeur de vapeur, et que l'on ma- nœuvre.extérieurement.à l’aide de la manivelle M. Gomme la force élastique de la vapeur dépasse très-peu celle de l'atmosphère extérieure,, un simple bouchon, percé pour 22. 172 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE laisser passage à la tige du robinet, suffit pour fermer l’ex- trémité supérieure du tube d. Deux ouvertures z, l, permet- tent à la vapeur de circuler dans le tube dh au-dessus de la clef du robinet. Un tube légèrement incliné 4f est soudé la- téralement au tube vertical dA; c'est ce tube qui amène la vapeur au serpentin du bain d'huile. Une longue tubulure pfÿ, constamment parcourue par la vapeur, préserve le tube 4f du contact de l'air extérieur. Un tube recourbé om est monté à l'extrémité de la tubulure p/q, et amène la vapeur qui ne doit pas servir pour l'expérience à un condenseur qui n'est pas représenté sur la figure. Le robinet creux r est percé d’une seule ouverture laté- rale, située à la hauteur du tube Æf. Quand le robinet est tourné dans la position que montre la figure, son ouverture correspond à l'orifice du tube Æf, et la vapeur passe de la chaudière dans le serpentin du bain d'huile. Mais, si l’on fait faire un quart de révolution au robinet, la vapeur ne pénè- tre pas dans le tube 4f, et s'échappe tout entière par le tube om, le robinet s étant ouvert. La chaudière est chauffée par une lampe à gaz, à l’aide de laquelle on peut obtenir une distillation très-régulière. Pour faire l'expérience, on porte d’abord à l’ébullition l’eau de la chaudière, le robinet s étant seul ouvert. La vapeur chasse alors complétement l’air de la chaudière, et va se con- denser dans le refrigérant extérieur. Le bain d’huile a d’ail- leurs été porté préalablement à la température convenable, et le calorimètre est disposé pour l'expérience. On fait l’ob- servation, pendant dix minutes, de la variation de tempéra- ture que subit le calorimètre par l’effet des causes perturba- trices extérieures ; et, pendant ce temps, on règle la lampe DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 173 à gaz qui chauffe la chaudière de manière à obtenir la vitesse que l’on veut donner au courant de vapeur pendant l’expé- rience calorimétrique. Cela est facile en observant la quantité de liquide distillé qui s’écoule par le tube om, et que l’on re- çoit dans une éprouvette graduée. A la fin de la dixième minute, on tourne le robinet r de manière à faire communiquer son ouverture avec le tube #f, et l’on ferme simultanément le robinet s. La vapeur tra- verse alors le serpentin du bain d’huile, et vient se conden- ser dans le calorimètre. Lorsqu'une quantité de vapeur suffi- sante a passé dans le calorimètre, ce que l’on reconnaît à l'élévation de température qu’elle a produite, on fait la ma- nœuvre inverse, c’est-à-dire que l’on ouvre le robinet s, et que l’on ferme le robinet r. Toute la vapeur s'échappe alors par le tube om. Le reste de l’expérience s'exécute comme à l’ordinaire; l'eau condensée est pesée dans le calorimètre de même que dans les autres procédés. Dans le calcul de la chaleur totale qu’une vapeur suréchauf- fée abandonne quand elle descend jusqu’à o°, il faut ajouter à la quantité de chaleur observée dans l'expérience, celle que le liquide abandonnerait s’il descendait, de la tempé- rature à laquelle il reste dans le calorimètre à la fin de l’expé- rience, jusqu’à 0°. Je donne, dans les tableaux où sont réu- nies les données des expériences, la formule qui m'a servi à calculer cette quantité de chaleur pour chaque substance, et qui a été déduite d'expériences spéciales que je développeraï dans un mémoire suivant. Voici maintenant les résultats de la première série d’expé- riences sur la chaleur spécifique de la vapeur d’eau; on a 174 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE employé le calorimètre qui a servi aux expériences sur les gaz, et l’on distillait l’eau dans une petite cornue de verre : - gr. gr. gr. gr, gr. Poids de la vapeur d'eau condensée.....,...., FONDS ESS 8,957 11,218 11,608 9,690 11,118 Durée de la distillation............ Dons one cr -chpe 5 7 6! 6! 7 : gr. gr. gr. gr. gr. Poids du liquide distillé par minute............: son sav One de 1,792 1,602 1,934 1,615 1,588 Température du thermomètre à air 124,31 128,64 135,88 129,88 Température finale du CDR RE ee eine nenie me nieteelalsiels = celle» ste 25,90 26,29 25,11 27,26 Températures moyennes, pendant les 10! initiales, du calorimètre, . .….. 17,05 15,20 15,32 15,83 16,70 = s » de l'air ambiant. . 21,7 20,34 19,82 19,70 22,47 Températures moyennes, pendant les 10' finales, du calorimètre, .... 25,45 25,90 26,27 25,10 27,24 : » » de l'air ambiant... 21,74 20,65 19,99 21,05 22,30 Coefficients de la formule de correction A...,,................... 0,0634 0,0705 ojo711 0,0565 0 663 5 » Kerr tepeheneeue 0,225 0,338 0,280. 0,302 0,238 Élévation de température Aÿ du calorimètre, observée, ...... 83053 10,652 10,902 952531 10,521 S 2 . corrigée. .. 8,3227 x10,5137 10,8834 9,1252 10,4395 Quantité totale de clialeur depuis 0°... ELcCecr re ee NOM 648,02 648,66 650,22 650,53. logM — 2,8220372, log de la valeur du degré — 1,1617871. La moyenne des températures de la vapeur est......... 127°,70 La moyenne des quantités totales de chaleur est........ 647,93. Les résultats obtenus aux températures plus élevées sont inscrits dans le tableau suivant : Poids ide la vapeur d'eau condensée...... Horn lierhemee -50ù 9,453 10,665 10,10 Durée de la distillation, ....,.......... srrorvetetse sms 6! 7 7! À gre gr. gr. Poids du liquide distillé par minute,........ pioini» alnisielopeln vie s10/0 de 1,577 1,524 1,444 Température du thermomètre à air.,,,,.,..s+-eses serres 232,18 229,50 231,64, Température finale du calorimètre,........... . 27,04 29,06 29,17 Températures moyennes, pendant les 10’ initiales, j calorimètre. 16,98 17,80 18,68 » » » de l’air ambiant,. 22,95 26,18 23,07 Températures moyennes, pendant les 10/ finales, du calorimètre.. 27,06 29,10 29,18 » » » de l’airambiant.. 25,70 26,38 23,40 Corfficients de la formule de:correction A.......,......... eine 00729 Go 15 oj07d8 » » 0,625 0,485 0,530 Élévation de température A6 du calorimètre, observée, 99283 11,088 103900 5 > 95422 10,7159 10,1577 Quantité totale.de: chaleur depuis 0°.... 697,10 696,08 696,10, DES FLUIDES ÉLASTIQUES: La moyenne des températures de la vapeur est.......... La moyenne des quantités totales de chaleur est........ cat La différence des quantités de chaleur est ..... 696,41—647,93 = La différence des températures est..... + 231°,11 —127°,70 On en déduit pour la chaleur spécifique de la vapeur 0,4688r. Dans la seconde série, où l’on a employé également le pe- tit calorimètre, avec une disposition particulière pour le serpentin du bain d'huile, qui a été décrite page 170, on a eu les résultats suivants : TEMPÉRATURES BASSES. a — Poïds de la vapeur condensée 10,750 175 D215 Duréerde la distillation. .................................... ch 6 6' gr, gr. gr. Poïds/du liquide distillé par minute........................... 2,19 1,53 1,54 Température duthermomètre à air k 132,1 1 139,48 Hempérature duicalorimètre.. ...,.......................4... 19,23 21,93 Températures moyennes, pendant les 10' initiales, du calorimètre.. 10,56 10,17 12,90 » » » de l'air ambiant.. 13,40 14,80 15,00 Mempératures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre.. 21,00 19,30 21,87 » » » de l'air ambiant. 13,10 14,80 14,70 Coëfficients de la formule de correction A..................... oj0419 0j0457 0,0487 » » L'ÉSRRRE 2e PRPere 0,281 0,2210 0,312 Élévation detempérature A6 du calorimètre, observée. .......... 10,4393 90225 80434 » » COITIBÉE 10,3376 8,7972 8,845r Quantité totale de chaleur depuis 0°.......................... 659,33 655,69 659,08. log M — 2,8220372, log du degré — 0,9774035. "TEMPÉRATURES ÉLEVÉES. a —— 9910 10,851 11,425 ÿ 5 5 gr. gr. gr. 1,98 2,11 2,28 219,00 218,61 239,98 21,18 23,46 24,53 10,81 12,53 12,50 12,60 13,00 15,40 21,30 23,50 24,60 12,70 13,10 15,45 1 LEE D Das -2 0,0426 0,0467 0,046g 0,517 0,556 0,504 103761 109180 12,0300 10,6883 11,7674 695,90 708,23 10,0917 697,15 Pour les trois premières expériences, faites à des tempé- ratures peu supérieures à 100°, on a : Moyenne des températures de la vapeur............ Moyenne des quantités totales de chaleur... ......... 137°,73 ... 658,03 Dans les trois dernières, faites à des températures supé- rieures à 200° : 176 Moyenne des températures de la vapeur...,...,..............,. 225086 Moyenne des quantités totales de chaleur. ,................:.... 700,43 La différence des quantités de chaleur est... 700,43 — 658 ,03 La différence des températures est........ 225°,86 — 137,73 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE On en déduit pour la chaleur spécifique de la vapeur d’eau 0,48111. Dans la troisième série, on a employéle même appareil que dans la seconde, mais on s’est servi d’un calorimètre de dimensions beaucoup plus considérables. On a obtenu ainsi : Expériences aux basses températures. Æ on -upanare CENT 73,63 Zope --e- Lrre 06 6’ gr. (ps PAT 0 1 12,290 12,27 M ee" Ce 124,32 19351x 35,49 35,87 18,04 18,71 20,78 18,90 35,27 35,76 21,30 19,10 log M — 3,3964634, La moyenne des températures de la vapeur est.................. 12/4031 La moyenne des quantités de chaleur est.....,................. 645,77. LA Li LA » 0,03489 0,03994 0,03552 0,03407 0,0345 0,1874 17,358 17,156 18,o111 17,8391 643,96 639,52 gr. gr. gr. gr. 73,38 85,71 76,66 87,98 J 10! 20° 20’ gr. gr. gr. gr. 8,15 8,57 3,833 1,399 121571 18,17, 127,08 n18,71 40,35 39,3r 36,48 38,58 23,45 19,08 18,78 18,58 19,90 20,82 19,32 19,20 40,08 39,06 36,28 38,34 20,20 21,72 20,52 21,30 D» L2 0,0340 0,0367 0,0811 0,02072 0,0266 0,0370 16,893 20,178 17,697 19,977 17,7808 20,9135 18,8012 21,3922 644,07 637,25 647,54 644,39 (2 gr. 6538 8389 13' 12 gr. gr. 5,03 6,99 129,47 126,84 33,19 38,22 1777 18,44 19,00 18,20 33,04 37,98 19,98 18,75 » D 0,0308 0,0337 0,0321 0,05809 15,389 16,0428 20,524 644,55 647,78 log du degré = 1,09b7517. PER, L L4 LA Expériences aux températures élevées. Poids de la vapeur condensée..... Durée de la distillation..,,,,,... soso sms … DEEE ET EE EEE EEE EEE EEEETEEEE 37,30 38,22 17,55 18,44 ; 18,40 18,20 37,08 37,98 19,75 18,95 D » s 0,0322 0,0337 0,0377 0,058 19713 19,765 20,725 20,5: 646,37 647,84 LUE LL 84,79 83,89 12 22. gr. gr. 7506 6,98 123,86 126,86. er 75,17 16 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. F7 2 À ë £r- 81. gr- gr. Poids du liquide distillé par minute.......... nénéoor dodo bonnes 9,88 9,64 5,58 4,69 Température du thermomètre à air.. 210,05 209,02 210,24 Température finale du calorimètre................................ 35,13 38,69 35,8r Températures moyennes, pendant les 10' initiales, du calorimètre..... 16,22 17,20 17,81 16,98 » » » de l'air ambiant. .... 18,25 18,32 19,52 18,75 Températures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre...... 40,75 36,90 38,37 35,63 » » » de l'air ambiant. .... 19,72 19,45 20,60 19,85 » D D D Coefficients de la formule de correction A.......................... 0,0347 0,0331 0,0352 0,0322 » » KR. Be donc 2000 nc 0,0496 0,0779 0,0552 0,0525 Élévation de température A6 du calorimètre, observée. .....,........ 243750 19,853 20,739 18,806 » » corrigée..." 222.08 20,084 20,390 21,822 19,628 Quantité totale de chaleur depuis 0°............ Deer ime a dee one 688,95 687,00 685,87 686,97. La moyenne des températures de la vapeur est.................. 210°,44 La moyenne des quantités de chaleur est...................... 687,18 La différence des quantités de chaleur est... 687,18 — 645,797 — 41,41 La différence des températures est........ 210°,44— 124°,31 = +86°,13 La chaleur spécifique de la vapeur d’eau qu’on en déduit est 0,4808. * Enfin , voici les résultats de la quatrième série d’expé- riences faites avec le grand calorimètre : 1 ET. ET. TE gr. gr. e Poids de la vapeur condensée.....,........ 91,40 90,27 90,50 84,29 81,63 Durée de la distillation. ............. 12 et g 8’ g Poids du liquide distillé par minute. ..... Tone ver one son 10,26 ea 7,62 752 F to T4 10,54 10,20 De. LEE eo, ° o Température du thermomètre à air. .... ne mu nt sn 124,81 É 120,34 123,14 124,25 120,53 123,43 Température finale du calorimètre,........................... 40,63 39,14 37,84 38,27 36,86 38,18 Mempératures moyennes, pendant les 10' initiales, du calorimètre.. 16,62 17,77 16,52 16,80 16,89 18,74 » per » de l'air ambiant. 17,97 17,85 17,90 18,55 18,10 19,02 Hempératures moyennes, pendant les 10' finales, du calorimètre.. 40,34 38,87 37,6: 38,03 36,64 37,92 » » » de l'air ambiant. 19,25 18,95 18,72 19,37 19,25 20,07 . 2 2 D D» » 2 Coefficients de la formule de correction A.. 0,0356 010355 0,0328 0,0365 0,0332 0,0324 » » 0,031 0,0272 0,0347 0,086: 0,0248 0,035. 303 19 027 , 9 Élévation de température A6 du calorimètre, observée. .......... 23,976 21361 21,297 21,413 19,945 19,424 24,941 22,202 25,984 22,006 20,587 19,962 Quantité totale de chaleur depuis 0°....,.................... 646,28 644,44 644,70 644,20 645,47 647,54. Log M — 3,3964635, log de la valeur du degré — 1,0957517. T. XXVI 23 178 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE La moyenne des températures de la vapeur est........,,........ 1220,7b La moyenne des quantités totales de chaleur est.....,........... 645,44 Voici maintenant les résultats donnés par les expériences faites aux hautes températures : . . gr. gr. gr. gr. Er. more 7608 © Bo 8350 | 8260 806 895% 12 xt 12! 9 T 15! 10 gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. 6,16 6,9t 6,74 929 11:79 5,39 8,95 209,34, 208,67 207,82 213, 10 2 17,42 22521 230,64 35,13 36,61 38,76 38,64 38,60 37,32 40,05 16,3x 17,35 18,38 17,59 19,53 16,55 17,10 17,45 18,67 19,05 19,02 19,22 18,95 18,87 34,95 36,41 38,52 38,40 38,37 37,12 39,80 19,20 20,12 20,62 21,02 20,50 20,22 20,65 » LU LA » » D» » 0,338 0,0338 0,0359 o0,0364 o0,0355 o0,0324 0,035: 0,0715 o0,0504 o0,0659 o,0479 0,0599 o0,0573 o,0478 18,794 19,293 20,340 21,004 21,020 20,707 22,913 19,324 19,830 - 21,005 21,835 21,625 0" 21,325. 23,617 686,61 686,10 685,67 689,54 691,77 694,48 697,07. La moyenne des températures de la vapeur est................, 216,03 La moyenne des quantités totales de chaleur est................. 690,18 La différence des quantités de chaleur est... 690,18 — 645,44 — 44,74 La différence des températures est. ..,.... 216°,03 — 122°,75 — 930,28 On en déduit pour la chaleur spécifique de la vapeur d’eau 0,47963. Ainsi, dans ces quatre séries, on a obtenu les nombres suivants : EE. oct - 040881 IR... Je 10 80m IT........... 0,48080 IV... 0,17963 La moyenne est 0,47759 Et si l’on néglige les résultats de la première série, qui m'inspirent moins de confiance que les autres, on trouve pour la chaleur spécifique de la vapeur aqueuse : 0,45051. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 179 Chaleur spécifique de la vapeur d'éther. L’éther qui a servi à ces expériences a été purifié avec le plus grand soin ; on l’a agité à plusieurs reprises avec de pe- tites quantités d’eau, puis on l’a rectifié plusieurs fois sur du chlorure de calcium réduit en poudre. La première série d’expériences a été faite par le second procédé que j'ai dé- crit page 170 pour la vapeur d’eau. La seconde série a été faite à l’aide de l'appareil de la quatrième série, page 171. 1 SÉRIE, I. II. II. IV. Y. VI. VII. VIII. gr. d gr. g'- gr. gr. gr. gr. gr. ROMANE 53,369 50,080 47,880 45,55€ 48,020 28,825 29,522 45,380 ae alu 6 T 6° 5 6 5 5 8' gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. LOCEEEEEE 8,89 715 7598 911 8,00 5,76 5,90 5,67 An. Bo 76,83 7981 69,60 69,68 216,84 226,06 212,09 (21 SENS 13,07 14,48 17,41 17,74 18,48 19,20 19,61 17,05 3,56 5,38 8,70 9,90 10,20 10,80 10,74 4,12 10,55 12,12 14,6 12,3 12,8 16,7 15,7 15,40 13,09 14,50 17,40 17,60 18,28 19,28 19,7 17,35 10,90 12,60 14,5 12,5 12,90 16,40 15,9 15,40 D L D» D D» Lo D D LES EEE 0,0321 0,0330 0,0500 0,0443 0,0390 0,0442 0,0523 0,0440 LE T6 CURE 0,0460 0,0930 0,140 0,189 0,128 0,348 0,404 0,274 A0... 9,425 8,950 8,627 7,72 Le 80590 82170 8,669 12,728 48...... 9,3514 8,7722 8,4566 7,67952 8,0708 7,8690 8,3405 13,1635 CEA 123,270 123,974 126,530 Oo121,316 121,432 191,467 198,011 187,019. log M = 2,8220372, log de la valeur du degré — 0,9774035, mais pour les expériences 1, II, VIII — 0,8699940. La quantité de chaleur que l’unité de poids d’éther absorbe pour élever sa tem- pérature de 0° à # est donnée par la formule : Q = At+ Br, dans laquelle - logA = :,7234538, logB — 4,4711026. 180 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Températures basses de I à V. Moyenne des/températures. =." ."."..-.-..0e 0.0 : à 73008 Moyenne des quantités de chaleur.......................... 123,307 Températures élevées de VI à VIII. Moyenne des températures... .... S5Scodocc op do ee sec -LATOP DD Moyenne des quantités de chaleur.......................... 192,166 Différence des températures... .. ce... 2180,33 — 93,88 — 144°,45 Différence des quantités de chaleur... 192,166 — 123,307 — 68,859 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,,7670. 2° SÉRIE. 1 II. III. IV. Ve \16 VIT. . . à à . r. gr. RER esessc er cepere 1 11,03 168,7 154,56 145,36 Loos 1 22100 119,56 xx 7! 8 6 6 6° h Er. gr. gr. gr _ gr. 12,34 21,65 18,17 18,19 20,35 19,93 62,79 64,05 63,69 234,83 226,99 227,6r 15,34 14,26 14,35 16,28 18,21 18,07 7591 7355 7:95 7:62 9,02 90€ 12,97 12,00 11,82 14,42 15,22 15,07 15,32 14,24 14,33 16,20 18,22 18,07 13,05 12,20 11,97 14,67 15,45 15,35 - » Lo LI » D» D 0,0409 0,0385 0,0384 o0,0444 0,0429 0,044 0,0331 0,0237 0,0306 0,1280 0,0940 0,1109 63629 7Sogr 6,163 86547 1105 8,956 7,342 6,659 6,375 8,366 9,087 8,921 119,39 116,73 117,22 117,07 199,80 195,38 195,70. log M = 3,3964574, log du degré — 1,2880122. Pour les basses températures de I à IV. Moyenne des températures. eee mecemaeerteteeceste: 0020 Moyenne des quantités de chaleur...............:.......... 117,60 Pour les températures élevées de V à VIT, Moyenne des températures. ................. es... 220068 Moyenne des quantités de chaleur...,,..................... 166,98 Différence des quantités de chaleur....., 196,98 — 117,60 — 59,38 Différence des températures. .......... 229°,68— 65°,20 — 164°,18 D'où chaleur spécifique de la vapeur d'éther — 0,48261. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. peur d’éther, dans la 1 série..... 0,47670 dans la 2° série...... 0,48261. Moyenne... 0,47966. Chaleur spécifique de la vapeur d'alcool. 181 Ainsi nous trouvons, pour la chaleur spécifique de la va- De l’alcool déjà très-concentré, et choisi parmi les pro- duits les plus purs que l’on trouve dans les fabriques de pro- duits chimiques, a été distillé deux fois de suite au bain- marie sur de la chaux vive, et rectifié une dernière fois sur le tiers de son poids de potasse caustique réduite en poudre fine. Après ces opérations, il ne bleuissait plus le sulfate de cuivre desséché, et présentait tous les autres caractères de l'alcool absolu, Deux séries d'expériences ont été faites sur ce liquide : la première par le procédé n° 2: la seconde par le procédé n° 4. En voici les résultats : 17% SÉRIE. I. IT. gr. gr. EE AU TlEE 2 nee de ee feat so ne done es 26,145 27,810 A ONE Nm eme n eftia oio à à 10 cue)ic in dt o DiaiaieMieloie o(el0'e 8 7 Polds du liquide distillé par minute... FE UE Hemperature du thermomètre à air. ...............o.e.sescsosee ee 112,00 116,00 Température finale du calorimètre.....................usi.is. 20,32 21,31 Températures moyennes, pendant les 10’ initiales, du calorimètre. ..... 9,72 9:92 » » » de l'air ambiant..... 11,3 11,70 Températures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre...... 20,28 21,27 » » » de l'air ambiant.. . 11,05 11,70 D D Cocffcients de la formule de correction A.......:... ........... 0,0392 0,0442 » » RS = cuer 0,220 0,265 Élévation de température A6 du calorimètre, observée. ............... 10,447 11,184 »? » CONTRE CEE 10,4932 11,2085 Quantité totale de chaleur depuis 0°........ hi irttu tt Hé RER 278,115 279,796 III. 22,748 , 7 gr. 3,25 ° 221,90 22,07 10,83 12,60 22,07 12,70 » 0,0510 0,428 10,982 10,8119 328,229 IV. gr. 24,787 6! gr. 413 222,62 22,84 10,72 12,90 22,87 13,20 D 0,0574 0,494 11,977 11,768+ 328,344. 182 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE LogM — 2,8220372, log de la valeur du degré — 0,9774035. La quantité de chaleur que l'unité de poids d’alcool liquide prend pour s’éle- ver de o à 4° est donnée par la formule — At + Br + Cé, dans laquelle log A — 1,7384166, log B — 3,0499296, logC — 6,3436027. A,Bet C étant positifs. Basses tempéralures I et II. Moyenne des températures... .. ST bot) 0 JOBS DUU OM SALE Moyenne des quantités de chaleur. .............. saisies 378,085 Températures élevées III et IV. Moyenne des températures... ....,.......,................. 229°,26 Moyenne des quantités de chaleur.......................... 328,286 Différence entre les températures...... 222°,26 —114°,00 — 108°,26 Différence entre les quantités de chaleur 328,286 — 278,955 — 40,33x D'où chaleur spécifique de la vapeur = 0,45567. 2° SÉRIE. I. IL. II. IE À VI. VII. gr. gr. gr. gr. gr. gr. 98,23 86,42 94,68 86,87 97,15 97,04 9! 8" 9 9! 10! 9" gr. gr. gr. c , . 10,91 10,80 10,52 0,65 97 1 10,78 En on n TO COOL ALONOAN UNE 102 333 100,02 100,30 1017 550 205,94 215,59 222,96 15,20 12,87 16,39 15,42 17,00 16,05 5,12 3,82 6,65 4,73 4,99 3,86 11,07 12,09 12,12 12,40 11,90 11,51 15,18 12,87 16,35 15,40 16,96 16,02 11,57 12,39 12,21 12,45 12,20 11,56 » » D D p Lo 0,0413 0,0423 0,0397 0,0428 0,0433 0,0425 0,0543 00352 0,0528 o0,0867 o0,0958 0,0999 CCE SE DOne.. Ou e 140237 10,0066 8,94 16 9,6670 10,5748 11904 12,076 ! AOÉE ET SRE eee DE TON POUe 14,1327 10,0182 8,8673 9,6822 10,5217 11,9013 12,0433 Labo Canne Dax 1021000 mous... 264,144 263,140 263,213 264,578 310,943 315,404 318,786 LogM = 3,3964574, log de la valeur du degré — 1,2880122. ee Moyenne des températures... . DES FLUIDES ÉLASTIQUES. Températures basses de I à IV. msn. Moyenne des quantités de chaleur.....................,.... Moyenne des températures. . .... Températures élevées de V à VIII. Moyenne des quantités de chaleur... Différence entre les températures...... 217°,21 — 101°,04 — Différence entre les quantités de chaleur 316,180 — 263,769 — D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,45116. 183 101°,04 263,769 217°,21 . 316,180 116°,17 b2,411 En résumé, nous trouvons, pour la chaleur spécifique de la vapeur d'alcool, Chaleur spécifique de la vapeur de sulfure de curbone. dans la 1 PRETE eoeecse dans la 2° série.......... Moyenne... 0,45567 0,45116. 0,42341. La chaleur spécifique de la vapeur de sulfure de carbone a été déterminée également par les deux procédés n° 2 et 17€ SÉRIE, — EXPÉRIENCES FAITES AVEC LE PETIT CALORIMÈTRE. I. Poids du liquide distillé. . …. .............................. 53,760 ne came ceue cuis T ‘ 3 Poids du liquide distillé par minute................,......... 7,69 Température du thermomètre à air:........................... 77,70 Température finale du calorimètre............................ 17,94 Mempératures moyennes, pendant les 10! initiales, du calorimètre.. ‘10,08 - » » » de l'air ambiant. 12,2 Mempératures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre.. 17,90 » » » de l'air ambiant, 12,5 Coëfficients de la formule de correction À 0,0447 » » K 0,125 Élévation de température A6 du calorimètre, observée... ........ 9,776 » » corrigée... ....- 0 7,7881 Quantité totale de chaleur depuis 0°, . 100,410 101,242 III. 49,630 6! gr. 8,27 147,08 19,16 10,80 16,75 19,18 16,90 L2 0,0526 0,170 8,164 729673 111,099 IV. 38.905 5 gr. 7380 195,10 17,69 10,46 14,30 17,82 14,5 » 0,0515 2,364 75937 6,7282 118,719 732327 119,113 VI. gr. 41,200 6’ gr- 6,86 22902 20,13 12,19 16,3 20,40 16,8 D 0,0477 0,404 71948 7,453a 124,852. 184 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Log M — 2,8220372, log du degré — 0,9774035. La quantité de chaleur que prend l’unité de poids de sulfure de carbone liquide, quand la température s'élève de o° à #, est exprimée par la formule : Q — At + B2, dans laquelle log A = 1,3714961, logB — 5,9112397. Les deux expériences faites aux basses températures don- nent : Moyenne des températures de la vapeur....,.....,..........,..... 800,07 Moyenne des quantités totales de chaleur... ,...,,................ 100,826. Pour les températures élevées on a : Moyenne des températures de la vapeur..........,............: 190050 Moyenne des quantités totales de chaleur........................ 118,446 La différence des températures est.......,.. 190°,b0 — 80,07 — 110°,43 La différence des quantités de chaleur est.... 118,446— 100,826 — 17,620 On en déduit pour la chaleur spécifique de la vapeur 0,159b6. Comme les expériences aux hautes températures ont été faites dans une étendue assez considérable de l'échelle ther- mométrique, depuis 147° jusqu'à 229°, on peut chercher si la chaleur spécifique de la vapeur change sensiblement dans cette étendue. Or l'expérience IL, combinée avec la moyenne des deux premières, donne pour la chaleur spécifique... ............... ... entre 80° et 147°, 0,1534, La moyenne des expériences IV et V... id..... entre 80° et 192°,96, 0,160», L'expérience VI.......... Jéve av ... id..... entre 80° et 229°,02, 0,1613. La chaleur spécifique de la vapeur de sulfure de carbone semble donc augmenter sensiblement avec la température; mais il est difficile de conclure ce fait, avec certitude, d’un aussi petit nombre d'expériences. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 185 € 2° SÉRIE. I. II. III. IV. Ve VI. VII. VII. gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. LAS 209,33 219,77 220,09 219,84 207,13 226,22 204,63 197,29 THOSE 8 8' 8 8 8 9' 7 7 gr. gr. gr. er. gr gr- gr. gr. jt TOR 26,17 27347 27,01 27,48 25,90 25,14 29,23 28,18 Tea 6944 61,88 6521 68,35 194,67 193,95 192,76 193,5£ LEO SES 13,43 13,76 13,79 13,31 14,67 15,55 14,80 14,76 AL ECR 5,43 5,53 5,47 4,97 5,14 5,14 5,39 5,77 Perndaee 11,90 11,25 11,19 10,95 11,50 13,57 12,15 12,07 ALES 13,41 13,74 13,77 13,29 «4,65 15,54 14,79 14,75 l'en dee 12,05 11,39 11,17 11,22 11,71 13,47 12,17 12,35 » D D 2 D n D L2 LÉO 0,04087 0,0409 v,0305 0,044 0,0446 0,0419 0,0442 0,0434 CT 0,0144 0,0061 0,0085 0,0163 0,0664 0,0468 0,0812 0,0590 APP. 739266 81662 822700 82692 gh4r3 10,3043 9,3048 8,9673 AE 79101 8,1:68 8,298r 8,2562 94123 10,2411 9,2659 S8,9409 Lise 7,306 95,936 97,132 96,699 116,652 116,456 116,303 116,39r. Log M — 3,3964574, log de la valeur du degré — 1,2880122. De ces expériences, on déduit : Pour les basses (empératures. Moyenne des températures ............. hostétenoncudsdoes se Moyenne des quantités de chaleur ......................... 96,781 Pour les tempéralures élevées. Moyenne des températures ......:... DSco vo codécoaonooonon er Moyenne des quantités de chaleur, ...... Rec btocee Eos 00 0e OO La différence des températures est...... 193,71 — 66,22 — 127°,49 La différencé des quantités de chaleur... 116,456— 96,781 — 19,67b On en déduit pour la chaleur spécifique de la vapeur 0,15437. En résumé, nous trouvons, pour la chaleur spécifique de la vapeur de sulfure de carbone, dans la 1% série......... 0,15956 dans la 2° série. .-.......0 0,15437. Moyenne.... 0,15696. T. XXVI. 24 186 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Chaleur spécifique de la vapeur de benzine. La benzine qui a servi à ces expériences a été préparée en décomposant le benzoate de chaux par la chaux vive dans une cornue chauffée au bain d'huile. Elle se solidifiait com- plétement en une masse cristalline à quelques degrés au-des- sus de o°. La chaleur spécifique de sa vapeur a été déter- minée par le premier des procédés que j'ai décrits pour la vapeur d’eau. Poids du liquide distillé Mere de lMdRRllAUONE Rec --necuLe--e peste cicepieeee s' 7! gr. gr. Poids du liquide distillé par minute..................................... 6,25 6,26 Température du thermomètre à air.............................. etapes 217,69 Température finale du calorimètre 22,52 Températures moyennes, pendant les 10’ initiales, du calorimètre. ........... 10,92 11,12 » » » de l’air ambiant........... 16,18 16,50 Températures moyennes, pendant les 10 finales, du calorimètre.........,.. 20,90. 22,52 » » » de l'air ambiant. .......... 15,90 17,63 Coefficieuts de la formule de correction A » » i K 0,0700 0,208 ° " Élévation de température Aÿ du calorimètre, observée. .................... 9,854 11,261 » » CENTIBÉES RE cc: 9,8000 11,0661 Quantité totale de chaleur depuis 6°............................tumess 138,887 177,072. Log M — 2,8220372, log du degré — 0,8699940. La chaleur spécifique de la benzine liquide de o°, à la température à laquelle elle reste dans le calorimètre, a été admise égale à 0,420; car, entre of et 50°, on l’a trouvée de 0,436. Différence des quantités de chaleur...... 38,185 Différence des températures... .......... 101,72 D'où chaleur spécifique de la vapeur = 0,3754. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 187 Chaleur spécifique de la vapeur de l'essence de térébenthine. L’essence de térébenthine avait été purifiée par distilla- tion, en rejetant le premier et le dernier quart du produit distillé; puis elle avait été agitée à chaud avec un peu de potassium fondu, enfin soumise à une nouvelle rectification. Les expériences ont été faites par le procédé n° 2. I. II. III. IV. gr: gr. gr. gr. Poids du liquide distillé. ........................................ 45,365 45,032 44,925 42,984 ER Ten... nu maee = sono melialemesume messes 5 s! cl 6" gr. gr. gr. gr. Poids du liquide distillé par minute................................ 9,073 9,006 8,905 72164 Mempérature du thermomètre à air................................ 176,33 18 1,95 246,74 256,40 Pempérature finale du calorimètre 20,16 20,12 24,12 24,62 Mempératures moyennes, pendant les 10' initiales, du calorimètre. ..... 10,48 10,20 12,03 12,78 » » » de l’air ambiant. .... 11,60 12,80 19,2 18,0 Mempératures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre. 20,16 20,15 24,20 24,66 » » » de l'air ambiant. .... 11,6 13,50 19,40 18,3 Li D D D Coefficients de la formule de correction A.......................... 0,0334 0,0401 °,0499 0,0414 » » eee falaise spires raie 0,287 0,326 0,38r 0,414 fÉlévation de température A6 du calorimètre, observée................ 0,578 9,818 11 gôr 11,740 » » ROLMIPÉE « spriracteleæet a = ete 9,4973 9,6544 11,6290 11,3382 Quantité totale de chaleur depuis 0°............................... 147,558 150,888 183,646 185,579. Log M — 2,8220372, log du degré — 0,9774035. La formule qui donne la quantité de chaleur que 1 gr. d’essence de terébenthine prend, quand sa température s'élève de o° à #, est Q — At+ BA + Cr, dans laquelle log A — 1,6133977, logB — ,7919279, log'G= 6,1229947. A et B sont positifs, mais C est négatif. Températares inférieures 1 el IT, Moyenne des températures... ..... Dr eee nee Se ee UUTOPATI Moyenne des quantités de chaleur....,..................... 149,223 24. 188 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE "1 Températures élevées III et IV. h Moyenne des températures.................. eo -e mets t-02/0007 4 Moyenne des quantités de chaleur............. essor. 184012 Différence entre les quantités de chaleur 184,612— 149,223 — 35,389 Différence entre les températures, . . ... 249,07 — 179,14 — 69,93 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,5061. k Chaleur spécifique de la vapeur d'esprit de bois. L'esprit de bois qui a servi pour ces expériences a été ob- tenu à l’aide du produit le plus pur que j'aie pu me procurer dans le commerce. J'ai commencé par soumettre ce produit à une distillation fractionnée, et j'ai rejeté le premier et le dernier quart du liquide distillé. Le produit intermédiaire, qui pesait de 600 à 800%", a été mis à digérer, à une tempé- rature de 4o°, avec 2“! de chlorure de calcium réduit en ; poudre fine jusqu’à ce que le tout se soit pris en masse. On : a chauffé la matière jusqu'à 100° au bain marie; une petite quantité de liquide a distillé; on l’a rejetée. La matière des- séchée a été traitée par une petite quantité d’eau, et l’on a chauffé jusqu'au-dessus de 100°. L'esprit de bois, mis en li- berté par l'eau, a passé à la distillation. Enfin, on l’a pu- ‘ rifié par une distillation au bain marie sur un grand excès de chaux vive. ue ACTE gr. gr. gr. R Poids du liquide distillé 27,290 22,697 24,159 4 Durée de lt USHNANON- esse nre-e-ere der 6° 5" 5 à 4 . 6 gr. gr. gr. gr. “à Poids du liquide distillé par minute............................... 4,72 4,94 4,94 4,83 Nes ° ° Ü ° Température du thermomètre air. ......,..,......4..sascse 100,13 102,77 223,13 223,60 ‘ Température finale du calorimètre.......,........................ 19,23 19,24 20,64 21,28 Températures moyennes, pendant les 10' initiales, du calorimètre...... 10,30 10,26 11,10 11,00 b » » » de l'air ambiant. .... 11,80 11,80 14,00 14,7 Températures moyennes, pendant les r0' finales, du calorimètre, ..... 19,17 19,24 20,70 21,30 1 » » » de l’air ambiant. ..., 11,80 11,90 14,00 15,00 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 189 Le] D L2 Coefficients de la formule de correction A......................... 0,0434 0,0421 0,0463 Dora ‘ » » PP CEE DE mem CEtE e 0,153 0,168 0,388 0,405 Élévation de température A8 du calorimètre, observée... ............. 85896 8,8972 9,349 10,007 » » COPTIPÉC: = ren: 8,g621 8,922a 9: 1429 9,7885 Quantité totale de chaleur depuis 0°....,.,........................ 222,890 229,914 281,224 283,254. Log M — 2,8210372, log du degré — 0,9774035. La chaleur spécifique de l'esprit de bois liquide depuis o° jusqu’à la température finale à laquelle le liquide reste dans le calorimètre, a été admise égale à 0,670. Températures inférieures. Moyenne des températures.......,. CEE 101°,45 Moyenne des quantités de chaleur. .... s...... 226,402 Températures élevées, 1 Moyenne des températures... ....... Shnogeone 223°,36 & Moyenne des quantités de chaleur............ 282,239 Différence entre les quantités de chaleur....... 55,837 Différence entre les températures... … certocec 1219,91 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,45802. Chaleur spécifique de la vapeur d'éther cyanhydrique. La L'éther cyanhydrique a été préparé en distillant une dis- solution très-concentrée de sulfovinate de chaux avec du cyanure de potassium réduit en poudre fine. Le produit distillé a été agité avec de l’eau à plusieurs reprises, puis distillé sur du chlorure de calcium pulvérisé. » ANA gr. [LA gr. gr. OC ER AAA TE RP PAPE AE CE 20,842 22,802 23,983 22,424 AE Slt On PP NE mnt Nes 7. 6 6" 8’ Ë A gr. gr. gr. ge. Poids du liquide distillé par minute............................... 2,98 3,80 3,99 2,80 Température du thermomètre à air....,.......................... 112,27 115,30 o18,r1 223,83 | Température finale du calorimètre................................ 22,83 23,54 24,93 25,16 Températures moyennes, pendant les 10' initiales, du calorimètre...... 14,90 15,00 14,22 15,00 » » » de l'air ambiant... ... 20,52 20,67 18,82 18,90 Températures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre. ..... 22,83 23,55 24,94 25,20 » » » de l'air ambiant... ... 20,60 21,05 18,90 19,28 190 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE » » É D Di Coefficients de la formule de correction A.......................... 0,067 o,06r2 0,0663 0,743 » » LS baerer onde node 0,221 0,253 0,535 0,590 Élévation de température A du calorimètre, observée... ............. 78546 824677 105930 20,4550 Éate 76474 8,3201 10,3480 97494 Quantité totale de chaleur depuis 0°...,........................... 255,834 254,885 299,878 302,208. » » corrigée LogM — 2,8220372, log du degré — 1,1617877. La quantité de chaleur qu'il faut donner à x gr. d’éther cyanhydrique pour éle- ver sa température de o° à # est donnée par la formule Q = A1 + BP, dans laquelle log A — 1,7063600, logB — 3,1032095. Températures inférieures. Moyenne des températures................. 113,78 Moyenne des quantités de chaleur. .......... 255,36 Tempéralures élevées. Moyenne des températures. ......... rt 02920007 Moyenne des quantités de chaleur........... 301,04 Différence entre les quantités de chaleur...... 45,68 Différence entre les températures.......... -. 207,19 D'où chaleur spécifique de la vapeur = 0,42616. e Chaleur spécifique de la vapeur d'éther bromhydrique. Cet éther a été préparé par le procédé ordinaire, c'est-à- dire en faisant agir le brôme sur de l'alcool dans lequel on a placé du phosphore; seulement on a eu soin de fondre préa- lablement le phosphore dans l’alcool, et de le réduire en petits globules par une agitation prolongée pendant le re- froidissement de l'alcool. Le mélange a été ensuite soumis à la distillation. Le liquide distillé a été agité à plusieurs re- prises avec de l’eau, puis distillé au bain marie sur du chlo- rure de calcium pulvérisé. ABLE » DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 191 Last 2 gr. gr. gr. gr. du Hope dis tU le... - Re... uso on ne 64,460 54,610 61,965 58,615 AGO ie ee eimpeisleieic ae Saiclaie la aloietea) ele o 5' Eh # 5" gr. gr. gr. gr. Poids du liquide distillé parminute.:.,........................... 12,59 10,92 12,39 11,723 ° o Ê e Température du thermomètre à air................................ 69,37 86,02 197,72 215,18 Température finale du calorimètre................................ 18,22 17,67 19,74 20,43 Températures moyennes, pendant les, 10' initiales, du calorimètre.. 10,92 11,10 11,00 11,05 » » ce de l'air ambiant. .... 13,5 15,7 12,6 13,9 Températures moyennes, pendant les 10 finales, du calorimètre. . ...…. 18,18 17,70 19,75 20,50 » » » de l'air ambiant. .... 13,7 16,4 12,8 15,00 p » L2 LA Coefficients dela formule de correction A......................... 0,048 0,061 0,048 0,054, » » RÉ AE CPE Ce 0,100 0,158 0,343 0,432 Élévation de température A8 du calorimètre, observée. ............. 7192 6,547 8,885 92173 ” » CITE TE Ce NUE AE 7,2048 6,36g0 8,7647 8,9914 Quantité totale de-chalenr depuis 0°............................... 78,129 81,234 98,156 106,247. Log M — 2,8220372, log du degré — 0,9774035. La chaleur spécifique de l’éther bromhydrique liquide entre o et la température à laquelle il reste dans le calorimètre, a été admise égale à 0,216. (Annales de chi- mie et de physique, 3° série, tome IX, page 349.) Températures inférieures. Moyenne des températures. ..... ectece. He rende “. 77°69 Moyenne des quantités de chaleur............. eee 79,68 Températures élevées. Moyenne des températures... ............... sessssessesese. 196,45 Moyenne des quantités de chaleur........ Dotnet es et Foeceoce 102,20 Différence entre les quantités de chaleur... 102,20— 79,68 — 22,52 Différence entre les températures... ...... 196°,45 — 750,69 — 118°,76 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,1896. Chaleur spécifique de la vapeur d'éther sulfhy rique. L'éther sulfhydrique a été préparé en distillant du mo- nosulfure de potassium cristallisé et très-pur, avec une disso- lution concentrée de sulfovinate de chaux. Le produit, lavé à l’eau, a été distillé sur du chlorure de calcium. 192 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE gr. gr. gr. LA 43,887 41,100 36,450 42,533 Poids du liquide distillé.,....................... SD 0 ne oO ; Dureedelatdistiiton--2etereer-c--crbrel Racer eee mire 6° 5: 6! 6' : gr. gr. gr. gr. Poids du liquide distillé par minute............................... 7314 8,22 6,075 7,990 Température du thermomètre à air................................ 115,22 124,94 223,61 222,56 f Température finale du calorimètre...............,................ 23,77 23,80 26,84 26,59 Températures moyennes, pendant les 10' initiales, du calorimètre...... 15,18 15,50 17,25 15,68 » » » de l'air ambiant... 22,52 22,78 24,55 20,85 Températures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre. ..... 23,74 23,83 26,86 26,63 » » » de l'air ambiant ,.... 22,52 23,12 25,33 21,50 Coefficients de la formule de correction A......................... OnGE Gore 0,0664 0,068 » » 0,292 0,281 0,442 0,444 Élévation de température A6 du calorimètre, observée. .............. 8,5146 82197 95087 10,8340 » » COMIBÉE ere 8,2640 7:9537 9,1657 10,6555 Quantité totale de chaleur depuis 0°.......,...........,........... 136,144 130,644 179,532 178,824. Log M — 2,8220372, log du degré — 1,1617871. La chaleur spécifique de l’éther sulfhydrique liquide aux températures ambiantes a été admise égale à 0,470. (Annales de chimie et de physique, 3° série, t. IX, p. 349.) Températures inférieures. Moyenne des températures... 2.4... ee -- 120009 £ Moyenne des quantités de chaleur. ......... semettrentie "01375694 Températures élevées. Moyenne des températures... .... bSaovotia cévaae Dhs ododomo eu Moyenne des quantités de chaleur. ............ hrensreite TO NI70 Différence des quantités de chaleur.... 179,170— 137,894 — 41,284 Différence des températures. ......... 2230,08 — 120°,08 — 103°,00 D'où chaleur spécifique de la vapeur = 0,40081. 2 Chaleur spécifique de la vapeur d'éther acétique. L’éther acétique a été préparé en distillant un excès d’acé- tate de soude réduit en poudre fine avec une dissolution concentrée de sulfovinate de chaux. L'éther acétique a été décanté de la couche aqueuse, puis distillé sur du chlorure de calcium. ét DES FLUIDES ÉLASTIQUES. _193 Poids du liquide distille, 31,913 27,700 28,610 Durée de la distillation 6! 5' 5 gr. gr. gr. gr. Poids du liquide distillé par minute............................... 7,52 5,32 5,54 5,72 Température du thermomètre à air 119,50 109,70 218,94 218,37 Température finale du CHOMMELTE Se eee-eeeertlieisieteide 25,74 23,91 25,40 24,84 Températures moyenrfes, pendant les 10' initiales, du calorimètre...... 16,08 15,82 16,18 15,18 » » » de l’air ambiant. .... 16,95 18,35 18,52 19,57 Mempératures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre...... 25,77 23,89 25,42 24,86 » » » de l'air ambiant. .... 17,98 18,80 20,28 21,58 Coefficients de la formule de correction A.... 0,0609 0,0496 00637 nee » » TEE et rar eo eee toc 0,307 0,333 0,711 0,637 Élévation de température A6 du calorimètre, observée................ 9,885 81749 91774 9,5565 » » COFTIZÉC eee ele cesse se 9,9265 8,0506 8,8672 9,194 Quantité totale de chaleur depuis 0°............................... 189,190 180,364 226,226 226,741. LogM — 2,8220372, log du degré — 1,1617871. La quantité de chaleur que l'éther acétique abandonne en descendant de #° à o° est donnée par la formule Q = At + Br, dans laquelle log A — 1,7221498, logB — 47186791. Températures inférieures. Moyenne des températures.........,,.. . 114°,60 Moyenne des quantités de chaleur........ 184,777 Températures élevées. Moyenne des températures.......... .... 218°,65 à Moyenne des quantités de chaleur........ 226,483 Différence des quantités de chaleur....... 41,706 Différence des températures............. 104,05 D'où chaleur spécifique — 0,40082. Chaleur spécifique de la vapeur d’acétone. L’acétone avait été préparé par la distillation de 4“ d’a- cétate de chaux avec 2“! de chaux vive intimement mélangés. XX VE. 25 n 194 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Le produit a été distillé sur du chlorure de calcium au bain ï marie; enfin, soumis à une nouvelle distillation, dans laquelle on n’a recueilli que les deux premiers tiers du produit. En ne 2e obus . Res A 36,300 39618 31,885 36,251 Durée de La distilMon ET t-cear -de nr Gues ser ce 7 7 7 Ci À gr. gr gr. gr. Poids du liquide distillé par minute. .............................. Bar 5,66 4,56 5,18 Température du thermomètre à air........... RL RE 130,46 127 :98 231,54 234,80 Température finale du calorimètre................................ 26,06 28,02 26,49 27,70 Températures moyennes, pendant les ro'initiales, du calorimètre,...... 16,88 18,18 16,02 15,85 » » » de l’air ambiant....., 18,25 20,40 21,30 21,50 Températures moyennes, pendant les 10' finales, du calorimètre. ... 26,04 28,00 26,52 27,71 » » » de l'air ambiant... 19,25 20,75 21,42 2,18 Coefficients de la formule de correction A....................,..... 0,0648 0,0792 0,0713 0,0739 » » DÉS PTS ES te ET our 0,291 0,254 0,584 0,549 Élévation de température AÛ du calorimètre, observée. ............... 9138 98043 10,341 11,706 » » VOTRE pee cage 9,1678 9,g118 10,0426 11,435 Quantité totale de chaleur depuis 0°,.............................. 180,197 180,573 222,766 223,757. Log M — 2,8220372, log du degré — 1,1617871. La quantité de chaleur que l’acétone liquide abandonne en descendant de # à o° est donnée par la formule Q = At+ Br, dans laquelle log A — 1,704520r : logB — 4,5982214. Températures inférieures. Moyenne des températures. ............. 129,22 Moyenne des quantités de chaleur. .... ... 180°,385 Températures élevées. Moyenne des températures. ............. 2330,17 Moyenne des quantités de chaleur........ 223,267 Différence des quantités de chaleur....... 42,876 Différence des températures. ............ 103°,9b D'où chaleur spécifique = 0,41246. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 195 Chaleur spécifique de la vapeur de liqueur des Hollandais. La liqueur des Hollandais a été préparée en recueillant préalablement l'hydrogène bicarboné dans un grand gazo- mètre, sur des eaux alcalines ; puis dirigeant ce gaz dans un long tube de verre, en même temps qu'un courant de chlore, mais de manière que l'hydrogène bicarboné fût toujours en excès. La réaction avait lieu à la lumière diffuse, et le produit se condensait dans un récipient très-refroidi. Le liquide, lavé avec une eau alcaline, a été distillé sur du chlorure de cal- cium. gr. gr. Poe deMaAUE "COR. Re... Re... RAF: 50,525 48,680 Morel ditdiitien-"" "2.220". EL. enaet. Le mel... -uu0s 8' 6 s gr. gr. Poids du liquide distillé par minute..................................... 6,315 8,113 Température du thermomètre à air................. UN eaet 110,94 221535 Température finale du calorimètre.................,........ 033,553 26,28 Températures moyennes, pendant les 10’ initiales, du calorimètre... = 15,66 16,75 » » » de l’air ambiant........... 19,48 21,12 Températures moyennes, pendant les ro finales, du calorimètre. ........... 23,46 26,31 » » » de l'air ambiant........... 20,08 22,55 D D Coefficients de la formule de correction A............................... 0,075 0,0802 » » rhrabocénraatran si aeneten ones sé 0,214 0,562 Élévation de température A6 du calorimètre, observée. ”................... 7,6822 94157 » » CEMIPÉRAERe cior EE Una oise 7,6166 9,1323 Quantité totale de chaleur depuis 0°.......................uuss ou euce 107,040 132,559 Log M — 2,8220372, log du degré — 1,1617871. La quantité de chaleur que la substance liquide absorbe en montant de o° à # est donnée par la formule Q — Ar + B#, dans laquelle log A — 1,4666676, logB — 4,3420165. Différence des quantités de chaleur... 132,359 — 107,040 — 25,319 Différence des températures. ........ 2219,35 —110°,94 — 110°,41 Chaleur spécifique de la vapeur — 0,2293r. | 25. 196 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Chaleur spécifique de la vapeur de chloroforme. Le chloroforme qui a servi à ces expériences avait été pré- paré, spécialement pour cet objet, par M. Soubeiran , à la Pharmacie centrale. Je l'ai rectifié ensuite en rejetant le premier et le dernier quart. Mais il est difficile de répondre de la pureté de ce produit. IG II. III. IV. Y. VIE VII. VIILL. gr- gr. gr. gr. gr. or. gr. gr. 71,697 80,440 70,902 72,056 68,540 63,980 66,768 62,871 6! 6! 7 7! 6! 5! 6! 8! gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. 11,94 13,40 10,13 10,29 11,42 12,79 11,13 7,86 110,54 115,13 127,68 114,49 228,98 230,24 226,64 227,65 22,00 22,95 21,96 22,14 24,16 24,15 13,80 13,77 13,50 13,65 14,15 14,68 13,20 14,40 18,47 18,95 18,40 20,38 20,84 22,90 18,22 18,82 22,03 22,90 22,05 22,20 24,26 24,25 22,90 23,87 19,50 19,25 19,30 20,92 21,97 23,42 18,62 19,05 » » » » » L2 » D 0,067 0,0700 0,069 0,0694 0,0755 0,0753 0,0755 0,0764 0,207 0,157 0,342 0,295 0,555 0,501 0,521 0,729 81198 91098 8,3746 83836 9,9077 7:9970 9,0656 5,186 8,1134 9,494Q 8,898: 9,2377 8,7093 78979 79,968 81,259 79,715 97,392 97,753 96,973 g7,3rr. log M = 2,8220372, log du degré — 1,161787r. 931 17 95184 9,1856 La quantité de chaleur que le chloroforme liquide prend quand il s'échauffe de o° à © est donnée par la formule ; Q — At + Br, dans laquelle log À — 1,3661435, logB — 5,7051430. Températures inférieures 1, 11, III et IV. Moyenne des températures Moyenne des quantités de chaleur. ......................... Températures élevées V, VI, VII et VIII. Moyenne des températures. ........,.::..........e....... 2280,38 Moyenne des quantités de chaleur.......................... 97,37 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 197 Différence des quantités de chaleur.... 97,357— 79,980 — 17,377 Différence des températures. , ........ 228°,38 — 117,46 — 110°,92 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,15666. Les substances dont il me reste à parler attaquent, toutes, énergiquement le laiton; il est donc impossible de détermi- ner la chaleur spécifique de leur vapeur à l’aide des appareils que j'ai précédemment décrits. J'ai employé, à cet effet, le calorimètre en platine (fig. 15, planche I) et le bain d'huile à serpentin de platine qui m'a servi pour déterminer les cha- leurs spécifiques des gaz doués de propriétés chimiques ana- logues (page 148). Le liquide était alors contenu dans une petite cornue de verre; en un mot, on opérait comme je l'ai dit (page 167). Chaleur spécifique de la vapeur de brôme. Le brôme qui à été employé pour ces expériences a été préparé, dans mon laboratoire,avec du brômure de potassium purifié par plusieurs cristallisations, et dont on a constaté la pureté par les réactions chimiques connues. Ce brômure a été distillé avec un mélange d'acide sulfurique et de per- oxyde de manganèse. Le brôme a été purifié par des lavages à l'eau et par deux distillations au bain-marie sur de l’acide sulfurique concentré. I. II. III. IV. = SL : , gr. gr- gr. LA Poids du liquide distillé., .....,..,.... sien saiiataies pose 117,76 132,87 103,75 121,40 Durée de la distillation, ...,...,.., an seigle asso 8! 9' 12 xx . we a gr. gr. "gr. gr- Poïds du liquide distillé par minute. .......,.,,..e......e.se...... 14,72 14,76 8,65 11,04 198 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE » o # el ï Température du thermomètre à air................................ 83,98 81,83 227,38 229,10 È Température finale du calorimètre............................. «201803 14,18 14,37 16,08 Températures moyennes, pendant les 10 initiales, du calorimètre...... 2,99 2,93 3,23 3,80 È » 5 de l'air ambiant. 5,25 5,30 5,78 6,06 Températures moyennes, pendant les 10 finales, du calorimètre....... 12,05 14,06 14,43 16,02 » » » de l'air ambiant... 5,35 5,65 5,96 6,05 Coefficients de la formule de correction A...,...................... 0,08316 0,0818 0:1025 0,106 » » M --e-ee--thbe>b-0 pe 0,302 0,246 1,1035 0,7286 Élévation de température A0 du calorimètre, observée. .............. 99153 111390 107834 12,043 » » corrigées. --C-. tee 99567 11,2230 10,1489 11,9079 Quantité totale de chaleur depuis 0°.............................. 51,040 : 51,113 58,974 59,316. LogM — 2,7687639, log du degré — 0,2880122. Chaleur spécifique moyenne du brôme liquide de o à 16° — 0,107 déduite des expériences consignées Annales de chimie et de physique, 3° série, t. XXVI, p. 273. Expériences I et IL. Moyenne des températures............ 82°,90 Moyenne des quantités de chaleur...... 51,076 Expériences III et IV. Moyenne des températures............ 228°,2/ Moyenne des quantités de chaleur...... 59,145 Différence des températures... ... So00 MONA Différence des quantités de chaleur..... 8,069 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,055518. Chlorure de silicium. Le chlorure de silicium a été préparé par les procédés or- dinaires; on l’a purifié en le distillant sur du mercure mé- tallique. 1, II. III. IV. Poiis du liqui défaites BA AS ee cet Ce shoot 7689 74396 72705 Durée de la distillation. ....................... Pb one Co ue 6 6 6 6" , . . gr. Poids du liquide distillé par minute, ,.,........................... 12,382 12,96 1249 12502 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. . Température du thermomètre à air... 90,26 _ Température finale du calorimètre................................. 16,11 … Températures moyennes, pendant les 10’ initiales, du ealorimètre.. 10,12 db » » » de l'air ambiant. .... 9,62 … Températures moyennes, pendant les 1o' finales, du calorimètre. ..... 16,05 ‘g » » » de l'air ambiant... .. 10,17 Coefficients de la formule de correction A................... rroeae 0,0576 FT » » TE OOOCER SES RTE PETER 0,154 \Hlération de température A8 du calorimètre, observée. ............... 6,1080 74 » » COHPÉR-C-reeteee 6,1501 Hétotale deichaleux depnis 022.22... es nnnee ca nmemene 53,679 * Log M — 2,7863965, Moyenne des températures. .........., Moyenne des quantités de chaleur. ..... Expériences I et II. Expériences III et IV. Chlorure phosphoreux. 89,56 17309 10,57 11,68 17,04 11,92 D» 0,0457 0,150 6,455 6,4163 54,509 log du degré = 1,1625174. 89°,91 54,094 Moyenne des températures. ........... 233084 Moyenne des quantités de chaleur ...... 73,117 Différence des températures. .......... 143,93 Différence des quantités de chaleur..... 19,023. D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,1322. II. gr. 66,170 6 gr. 11,03 199 234,03 233,65 19,30 19,97 10,42 11,50 9,70 12,95 : 19,25 20,04 10,04 14,00 D L2 0,0642 0,0674 0,526 0,572 8,6907 8,2265 8,6420 8,0325 74,320 71,915. Le chlorure phosphoreux a été purifié également par une distillation sur le mercure métallique. III. 65510 6 gr. 10,92 Jai admis 0,190 pour la chaleur spécifique du chlorure de silicium liquide entre 0° et 20°. (Annales de chimie et de physique, 3° série, t. IX, p. 39.) IV. 64585 6 gr: 10,80 200 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Température du thermomètre à air................................ 113,76 109, 10 241,93 250,11 Température finale du calorimètre................................. 18,17 19,84 20,45 20,96 Températures moyennes pendant les 10' initiales, du calorimètre. ..... 10,55 12,43 10,99 11,49 » » » de l’air ambiant... 10,92 13,72 11,37 12,42 Températures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre...... 18,07 19,72 20,45 20,92 » « » de l'air ambiant. .... 11,80 13,47 11,70 12,07 Coefficients de la formule de correction A.......................... 00550 0,060 CC 0,066 » » LÉ Pe Loop r een veto Ur 0,190 0,172 0,902 0,509 Ê 7500 7,278 91894 g,17g0 » » CONTISÉE ee ho 79197 7,3173 9,0926 9,116r Quantité totale de chaleur depuis 0°............................... 71,498 71,742 89,114 90,392. Élévation de température A0 du calorimètre, observée... . 5 LogM — 2,7863965, log du degré — 1,1625174. Ê Chaleur spécifique du liquide depuis o° jusqu’à la température à laquelle il reste dans le calorimètre — 0, 20922. Expériences I et II. Moyenne des températures. ........... 111°,43 Moyenne des quantités de chaleur. ...... 71,620 Expériences IIL et IV. Moyenne des températures, .,.,....... 246002 Moyenne des quantités de chaleur...... 89,753 Différence des quantités de chaleur. .... 18,133 Différence des températures. .......... 134°,b9 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,13475. Chlorure d'arsenic. Préparé par les procédés ordinaires. On l'a sursaturé de chlore, et on l’a abandonné pendant 12 heures ; on l’a agité ensuite jusqu'à décoloration complète avec de l’arsenic en poudre, et on l’a soumis à une nouvelle distillation. L II. III. IV. = A D ART gr. gr. gr. gr. Dodstdnliquidemstlle "2eme cette 76,920 84,620 84,820 87,554 Durée de dstldGone te: e--r--emneeerceres Hrobrencaoceue 8 6 Ch 8" : SEA Hi 562 ë LL gr. gr. N Poids du liquide distillé par minute... ....,.............. MROULDEE . 9,62 14,10 12,12 10,94 te meet at mes te. RS DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 201 Température du thermomètre à air 162,70 154,86 267,78 Température finale du calorimètre..............,..,.., 18,90 19,54 22,35 Températures moyennes, pendant les 10'initiales, du calorimètre... 10,00 9,79 10,55 » » » de l’air ambiant. .... 10,25 10,22 11,67 Températures moyennes, pendant les 10 finales, du calorimètre...... 18,84 19,46 22,37 » » » de l’air ambiant... 11,22 10,50 12,95 Coefficients de la formule de correction A........,,................ 0,063 0,056 51067 » » MP -carrr--trr-c-deeeeeee 0,424 0,401 0,732 Élévation de température Aÿ du calorimètre, observée............,.... 86116 0,4886 11,356 pl » » CORP. er eremmes ve 8,5069 9,4736 11,091 Quantité totale de chaleur depuis 0°............................... 70,923 71,869 83,857 LogM — 2,7863965, log du degré — 1,1625174. Chaleur spécifique du liquide:......... 0,17604. Expériences I et II. 100070 71,396 Moyenne des températures... .. Moyenne des quantités de chaleur... ... Expériences IIL et IV. Moyenne des températures............ 267°,97 Moyenne des quantités de chaleur... .... 83,65 Différence des quantités de chaleur..... 12,255 Différence des températures. ..... +... 109°,19 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,11224. Chaleur spécifique de la vapeur de chlorure de titane. Le chlorure de titane a été préparé par les procédés con- nus. On l’a débarrassé de son excès de chlore en l’agitant avec du mercure métallique, puis on l’a distillé en ne recueil- lant que la partie intermédiaire du produit. I. II. III. IV. re NE RS Ge O5 63,888 63,518 CE OO PP REP IE 7 5 F3 6' Poïds du liquide distillé par minute. ..........................:........ 9574 10,26 13,18 10,59 T. XXVL 26 268,16 24,75 12,79 12,05 24,73 12,20 » 0,065 0,918 11,573 11,329 83,446. 202 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Température du thermomètre à air.,.........,.... soso adiies esse iv é 160,91 162,67 166,55 291515 Température finale du calorimètre eéssosnsbétossssotesssssvess “22,10 18,64 20,6r 22,69 Températures moyennes, pendant les 10° joies, du calorimètre, ........, 14,33 12,63 13,10 13,63 » » » de l'air ambiant. ........ 16,15 14,30 13,57 13,90 Températures moyennes, pendant les 10' finales, du calorimètre, ...,.... . 22,06 18,65 20,56 22,73 . » » » de l'air ambiant. ........ 15,73 15,10 14,41 15,11 Coefficients de la formule de correction A...... 0,06r0 0,058 0,070 ojo7t » » K 0,378 0,343 0,447 0,761 Élévation de température A5 du calorimètre, observée. ................... 75366 5,788r 7:2876 8,/615r » » corrigée ë 74153 5,6646 72044 8,4012 Quantité totale de chaleur depuis 0°................................... 72,094 71,022 70,779 85,187 85, LogM — 2,7863965, log du degré — 1,1625174. Chaleur spécifique du liquide... 0,19145. (Annales de chimie et de physique, 3° série, t. IX, p. 349.) Expériences I, II et IT. Moyenne des températures. ....... soon Ce) Moyenne des quantités de chaleur... .... 71,298 Expériences IV et V. Moyenne des températures... ......... 2710,73 Moyenne des quantités de chaleur...... 85,447 Différence des quantités de chaleur..... 14,149 Différence des températures...,....... 109,71 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,12897. Bichlorure d’étain. Le bichlorure a été sursaturé de chlore et abandonné ainsi pendant 24 heures; puis on l’a agité avec du mercure jusqu’à décoloration, et soumis à la distillation. I. II. III. IV. F s gr. Er gr. gr. Poidsidu Hquide disille 4... eee ee ee era 101,736 112,415 111,785 110,780 Durécrde la distillation se seems ele UN Ce Nes 9' 6 6 6 ë ; : gr, gr. gr. gr. Poids du liquide distillé par minute.... .......................... 11,30 18,73 18,63 18,46 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 203 Température du thermomètre à air....,...... Jddencotne dosabué er 148,34 150,41 274,77 2 Température finale du calorimètre...,,.........,.....,.....,....... 20,96 23,71 25,38 Températures moyennes, pendant les 10’ initiales, du calorimètre...... 12,89 15,04 14,05 . » » de l'air ambiant... 13,75 14,22 16,02 Températures moyennes, pendant les ro’ finales, du calorimètre.. 20,88 23,60 25,40 » » » de l'air ambiant, .... 13,77 14,35 16,65 Coefficients de la formule de correction A......,...,.............. 0,058 0,058 0,069 » » LE PROS thaduc Abo 0,296 0,338 0,834 Élévation de température A du calorimètre, observée. ............... 7,8550 8,4603 10,813 » » COFTIRÉE,- esse eo bras 7»3299 8,5208 10,615 Quantité totale de chaleur depuis 0°.............................. 50,135 49,828 61,787 Log M — 2,7863965, log du degré — 1,162b174. 719% 26,88 13,99 15,75 26,81 15,58 D 0,066 0,71€ 10,722 10,419 61,453. Chaleur spécifique du liquide 0,14759. Annales de chimie et de physique, 3° série, t.IX, p.39.) Expériences I et II. Moyenne des températures. .... ess... 149,37 Moyenne des quantités de chaleur....... 49,981 Expériences III et 1V, Moyenne des températures............ 273,35 Moyenne des quantités de chaleur. .... + 61,620 Différence des quantités de chaleur... 11,639 Différence des températures... ...., --- 123°,98 D'où chaleur spécifique de la vapeur — 0,09588. Le nombre des substances qui se prêtent à des recherches du genre de celles qui nous occupent est malheureusement assez limité. Leur préparation en quantité suffisante, et dans un état convenable de pureté, offre souvent beaucoup de dif- ficulté. Un grand nombre s’altèrent aux hautes températures auxquelles leurs vapeurs doivent être exposées. Quelquefois ces altérations se manifestent clairement pendant ou après l'expérience, et l’on est averti qu'on ne doit pas avoir con- fiance dans les résultats obtenus; c’est ce qui m'est arrivé 26. 204 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE, ETC. pour plusieurs liquides dont je n’ai pas parlé dans ce Mé- moire. Mais souvent les substances subissent des modifica- tions isomériques qui ne se révèlent par aucun changement extérieur, et que l’analyse chimique est impuissante à cons- tater ; ces modifications peuvent cependant altérer notable- ment les éléments calorifiques. Si des phénomènes de cette nature se sont produits pour quelques-unes des substances dont j'ai déterminé les chaleurs spécifiques de vapeur, ils ont échappé à mon investigation, malgré le soin que j'y ai ap- porté. ; Je ne discuterai pas maintenant les résultats obtenus dans ce travail. Cette discussion trouvera sa place plus loin. DEUXIÈME PARTIE. Sur la capacité calorifique des gaz sous diverses pressions. Les recherches qui précèdent ont eu pour but de déter- miner la quantité de chaleur qu’il faut communiquer à l'unité de poids des différents gaz pour élever leur température de 1°, tous ces gaz se trouvant sensiblement sous la même pression, c’est-à-dire sous celle de notre atmosphère. Mais on peut demander si la capacité calorifique d'un même gaz est indépendante du volume qu’il occupe, ou si elle varie avec ce volume suivant une loi assignable. Jusqu'ici très-peu de tentatives ont été faites sur ce sujet, et elles ont toujours eu lieu entre des limites de pression si restreintes qu’elles n'auraient pu décider la question, lors même que les expé- riences individuelles auraient présenté l’exactitude néces- saire. | Gay-Lussac avait cru pouvoir conclure de quelques expé- riences, dont le principe est aujourd’hui reconnu inexact (page 11), que Les capacités d’un méme gaz pour le calort- que diminuent, sous le méme volume, avec sa densité. Delaroche et Bérard firent circuler dans leur appareil ca- 206 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE lorimétrique de l'air atmosphérique, tantôt sous la pression de 0",7405, tantôt sous celle de 1",0058; ils arrivèrent à une conclusion opposée à celle de Gayÿ-Lussac, savoir : que la chaleur spécifique de volumes égaux d'un méme gaz est d'autant plus grande que la densité du gaz est elle-méme plus considérable ; mais que le rapport des chaleurs spéct- Jiques n'est pas le méme que celui des densités, car ce dernier rapport étant de le premier a été trouvé de pa RE 1,3583? 1,2396° Pour résoudre cette question, qui est de la plus haute im- portance pour la théorie de la chaleur, il est nécessaire d’o- pérer sur le même gaz ayant des densités très-différentes. Mais si la détermination exacte de la capacité calorifique d’un gaz en équilibre de pression avec l'atmosphère présente déjà de grandes difficultés, celles-ci deviennent bien autrement considérables quand il s’agit d'opérer sur ce gaz ayant une force élastique de plusieurs atmosphères. On rencontre alors des obstacles presque insurmontables dans l'ajustement con- venable des appareils, et l'on n’est plus maître de diminuer, au delà d’une certaine proportion, l'influence des causes perturbatrices, notamment celle qui provient de la chaleur amenée au Calorimètre par conductibilité. J'ai porté principalement mes efforts sur l'air atmosphé- rique, parce que, dans ce cas, on est sûr de l'identité du gaz sur lequel on opère, et qu'on n’a pas la peine de le préparer. J’ai fait trois séries d'expériences sur l'air ; je vais les décrire successivement. Première série d'expériences sur l'air atmosphérique. L'appareil qui m'a servi pour cette première série est re- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 207 présenté fig. 1, planche TIT. De même que celui qui nous a servi pour déterminer la chaleur spécifique des gaz sous la pression ordinaire de l'atmosphère, il se compose : 1° D'un grand réservoir de cuivre dans lequel on comprime le gaz destiné à l'expérience, et qui n’est pas représenté sur la figure. La force élastique de ce gaz est mesurée sur un manomètre à mercure, et sa température est indiquée par un thermomètre plongé dans l’eau qui enveloppe le réservoir. Avec ces deux éléments on peut calculer exactement le poids du gaz contenu dans le réservoir ; 2° D'un bain d'huile MN renfermant un serpentin sem- blable à celui des premières expériences, mais le tube en est plus épais pour pouvoir résister à une forte pression. Ce tube a 8 millimètres de diamètre intérieur ; 3° D'un calorimètre CC’ revêtu de son enveloppe. La dis- position de ce calorimètre diffère de celle qui a été adoptée pour les expériences sous la pression ordinaire de l’atmos- phère ; les boîtes plates dont ce dernier se compose n’au- raient pu résister à une forte pression. Dans le nouveau calo- rimètre l'extrémité de du serpentin du bain d’huile a été sou- dée au bas d’un tube vertical ef en laiton, de 20 millimètres de diamètre intérieur, fermé aux deux bouts, et qui se trouve au milieu du calorimètre. Vers la base supérieure f de ce tube on a soudé un serpentin fghi, qui sort de la boîte du calorimètre suivant ki dans le prolongement du tube arri- vant de. Ce petit serpentin, qui a environ 2 mètres et demi de développement, est formé par un tube en laiton de 8 mil- limètres de diamètre intérieur ; il reste, sur tout son pour- tour, à une distance de 5 à 6 millimètres des parois du ca- lorimètre. Un agitateur #mn communique une agitation 208 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE régulière à l’eau du calorimètre; sa palette se meut dans l’es- pace annulaire qui reste libre entre le tube central ef et l'in- térieur du serpentin. La température du calorimètre est donnée par un thermomètre t, dont le réservoir est placé également entre le serpentin et le tube central. Les tubes qui composent les serpentins sont soudés à la soudure d’ar- gent, et on en a essayé l’ensemble sous une pression de plus de 15 atmosphères ; 4° D'un manomètre à mercure M'N' pouvant indiquer une pression de 4 atmosphères, et communiquant en à avec la première extrémité du serpentin du bain d'huile. Ce mano- mètre est disposé en contre-bas, de manière que l'opérateur qui régularise le courant gazeux en manœuvrant la vis régu- latrice V, ait, à la hauteur des yeux, le niveau « de la colonne mercurielle soulevée, qu’il doit maintenir constant pendant l’écoulement. On mastique, à l'extrémité : du serpentin du calorimètre, un tube capillaire ÿ; en verre, choisi de manière que lors- que la force élastique du gaz à l’intérieur du serpentin est celle qui correspond à la colonne mercurielle soulevée en x, l'écoulement du gaz se fait avec la vitesse jugée convenable pour l'exactitude de l'expérience. On peut d’ailleurs faire varier cette vitesse en changeant le tube capillaire . Voici maintenant la manière d'opérer : Le gaza été comprimé dans le réservoir sous une pression de 8 à 10 atmosphères; on en a déterminé rigoureusement la quantité par l’observation du manomètre et par celle de la température de l’eau qui entoure le réservoir. Le bain d'huile a été porté à la température à laquelle on veut faire l'expé- rience, et on a réglé la lampe à gaz qui le chauffe de manière DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 209 à lui laisser une marche très-faiblement ascendante, afin que le thermomètre du bain d’huile se maintienne sensiblement stationnaire lorsque le serpentin sera parcouru par le cou- rant gazeux qui enlève de la chaleur au bain. Le bain d’huile et le calorimètre sont maintenus dans une agitation régu- lière. On commence alors à suivre le réchauffement du calori- mètre sous l'influence des causes perturbatrices, pendant une période de 10 minutes. La chaleur qui arrive du bain d’huile par conductibilité le long du tube du serpentin est ici de beaucoup la cause prédominante. Soient A$' le réchauffement observé, 4’ la température moyenne du calorimètre pendant ces 10 minutes, # celle de l’air ambiant, K la chaleur amenée par conductibilité et par rayonnement du bain d'huile; on peut poser A9 — A(9—#)+K. A la fin de la deuxième minute, on ouvre le robinet R, et l'on tourne vivement la vis V pour amener le niveau du mercure du manomètre M'N' au trait «, où on le maintient ensuite rigoureusement invariable pendant tout le temps de l'écoulement. Le gaz traverse alors les serpentins de l’ap- pareil sous la pression correspondant à la colonne de mer- cure 48, et il ne se détend pour se mettre sous la pression de l'atmosphère qu’à sa sortie par le tube capillaire 1}, dont l'orifice est extrêmement petit par rapport à la section du tube des serpentins. On observe, de minute en minute, la température du calorimètre, celle du bain d’huile et celle de l'air ambiant ; enfin, quand on a obtenu une variation suffi- sante de température dans le calorimètre, on ferme le robi- net R. T. XXVI. 27 210 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE On continue l'observation des températures encore pen- dant trois minutes, pour laisser le gaz se détendre complé- tement dans le serpentin, et l’uniformité de température s’é- tablir dans le calorimètre. On procède, enfin, à l'observation de la variation de température du calorimètre sous l'influence des causes perturbatrices pendant la dernière période de 10’. Soient A#" cette variation, 4” la température du calorimètre, enfin #” celle de l’air ambiant, on peut poser A9" — A(8"—{)+K, K ayant la même valeur que dans la première équation qui a été déduite des observations faites pendant la première pé- riode de 10’. La constante K ne doit dépendre, en effet, que de la différence de température entre le bain d'huile et le ser- pentin, et cette différence varie très-peu dans une expérience, surtout quand la température du bain d'huile est très-élevée. Les constantes A et K ayant été calculées au moyen de ces deux équations, on pourra se servir de l’équation générale 46=— À (6 —t) + K pour calculer les variations de tempéra- ture qui ont été produites pendant chaque minute sur le ca- lorimètre par les causes perturbatrices; on en retranchera la somme du résultat total observé, et le reste exprimera l'effet produit uniquement par le courant gazeux. Mais, dans nos expériences sur la chaleur spécifique des gaz sous la pression de l'atmosphère, nous sommes parve- nus à rendre ces corrections très-petites en fixant le serpen- tin du bain d'huile au calorimètre par l'intermédiaire d’un ajutage mauvais conducteur de la chaleur; tandis que, dans les expériences présentes, la communication entre les ser- pentins ne peut se faire que par un tube métallique continu, DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 21E et d’une épaisseur convenable, afin de pouvoir résister à la forte pression qui s'exerce à l’intérieur des appareils. Il en résulte que la constante K a toujours une valeur considé- rable, et que la correction provenant des causes perturba- trices forme une partie importante du résultat total. Or, comme il reste toujours quelque doute sur la valeur de ces corrections, on conçoit que les résultats fournis par les expériences individuelles présentent moins de concor- dance que dans les expériences faites sous la pression ordi- naire, et qu'il doit rester plus d'incertitude sur la valeur absolue des capacités calorifiques qu'on trouve ainsi. J'ai voulu m'assurer d’abord si la présence d’un gaz plus ou moins comprimé daus les serpentins exercçait une in- fluence sensible sur la valeur de la constante K. A cet effet, j'ai suivi, à plusieurs reprises, la variation de température du calorimètre pendant des périodes de 10 minutes, lorsque les serpentins étaient remplis, successivement, d’air sous Ja pression ordinaire, puis d'air très-comprimé. Les valeurs de K déduites de ces observations ont présenté de légères va- riations, mais celles-ci ne paraissaient nullement en rapport avec la pression du gaz. Le tableau suivant renferme les éléments des détermina- tions de la capacité calorifique de l'air sous une pression d'environ 4 atmosphères : 212 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE mm. mm. mm. Pression initiale du gaz dans le réservoir... .,......................... 8314, 8828,17 8615,69 Pression finale du gaz dans le réservoir. ..........................,.. 4105,38 4615,59 4363,93 i gr. gr. gr. Poids du/paz écoulée..." essence -e=ce us 204,203 205,648 207,150 Durée de l'écoulement: -2: 00222 mue eee nee me en ere 14! 14 14! = c À gr. gr. gr. Poids du gaz écoulé par minute,.,.................................. 14,58 14,69 14,80 mm. mm, mm. Pression constante du gaz dans les appareils calorimétriques............ 3003,0 2999,7 3001,0 Excès moyen de température du bain d'huile sur le calorimètre.......... 174,57 191,85 175,62 Températures moyennes, pendant les 10’ initiales, du calorimètre. ....... 24,74 22,54 20,30 » » » de l'air ambiant. ...... 18,22 19,65 14,50 Températures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre........ 41,00 39,37 37,30 » » » de l'air ambiant. ...... 18,50 19,70 15,80 Coefficients de la formule de correction A........................... 0,063 0,064 0,063 »” » L'ÉTAT OAI 0 To Le 2,722 2,604 2,665 Élévation de température A0 du calorimètre, observée... ............. 15,277 15,048 15,500 » » En het 11100000 11,180 11,007 11,464 Chaleur spécifique (du passa. nmherenemseceeeesaeereemeneeteliss 0,23308 0,23138 0,23411 Log M = 2,8709421, log de la valeur du degré — 0,8699940. La moyenne de ces quatre expériences donne pour la chaleur spécifique de l’air sous la pression de 3" de mercure, ou de 3*%:,95......,......... 0,23236. J'ai déterminé ensuite, avec le même appareil, la chaleur spécifique de l'air sous une pression très-peu différente de celle de l'atmosphère ambiante. Il suffisait, pour cela, de re- tirer le tube capillaire 1j qui avait été mastiqué à l'extrémité du serpentin du calorimètre, et de mettre la tubulure b en communication avec le petit manomètre de l'appareil (fig. 7, planche T). On conduisait d'ailleurs les expériences exactement comme il a été dit page 78 et suivantes, en don- nant au courant gazeux sensiblement la même vitesse que dans les expériences sous haute pression. Voici les résultats que l’on a obtenus : | L DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 213 : À gr. gr. gr. re à Poids du gaz qui a traversé l'appareil. ........................... 138,372 204,321 202,708 210,949 219,126 | Purée de l'écoulement nas im aie Au ele sne ss asia 10’ 14 14! 15’ 15! gr. gr. gr. gr. gr. oids du gaz écoulé par minute................................. 13,84 14,60 14,48 14,06 14,60 cès moyen de température du bain d'huile sur le calorimètre. ..... 185,92 173,66 179,51 18134r 190,52 | 5 moyennes, pendant les 10' initiales, da calorimètre.... 20,56 24,41 19,16 16,22 16,56 » » de l'air ambiant... 17,85 19,55 16,35 12,30 11,87 empénie moyennes, pendant les 10/ finales, du calorimètre.... 34,16 41,07 36,60 34,48 36,18 » » de l'air ambiant... 18,00 19,65 17,40 12,68 12,67 D D D p» efficients de la formule de correction A....................,... 0,063 0,067 0,066 0,0676 0,0658 » 1 BOOT TOI 2,841 2,715 2,745 2,865 3,008 évation de “end A6 du calorimètre, observée. ............. 12,080 14,933 15,783 17,092 18,265 » COITIBÉE . - sn. » » ne 8,0420 11,072 11,268 11,9603 13,1358 Chaleur 0 Cl Eracocene en osteccdoiooncenctoubenetne 0,23224 0,23182 0,23005 0,23219 0,23376. Log M — 2,8709421, log de la valeur du degré — 0,8699940. La moyenne de ces expériences donne pour la chaleur spécifique de l'air sous la pression ordinaire de l’atmos- phère 0,23201, valeur qui est presque identique avec celle que nous avons trouvée pour l'air à 4 atmosphères. On doit en conclure que la capacité calorifique de l'unité de poids d'air atmosphérique est indépendante de la densité du gaz ; ou, en d’autres termes, que la capacité calorifique d'un méme volume d'air atmosphérique est proportionnelle à sa densité. On remarquera que la capacité calorifique que nous venons de trouver pour l'air atmosphérique est notablement plus faible que celle qui résulte de nos anciennes expériences. Cela tient à plusieurs causes ; la principale provient proba- blement de l'incertitude qui reste sur la valeur absolue des effets dus aux causes perturbatrices, et surtout de la quantité de chaleur anomale qui arrive au calorimètre par conducti- bilité pendant le temps qu’il est traversé par le courant gazeux. Nous avons admis que cette quantité était la 214 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE même que celle que l’on trouve, pour le même temps et avec des conditions extérieures identiques, quand le gaz ne traverse pas les appareils. Cette cause d'incertitude existe déjà dans nos expériences sur les gaz pris sous la pression ordinaire de l'atmosphère, ainsi que je l’ai fait remarquer (page 83); mais dans ce dernier cas elle ne portait que sur une correction très petite, et l’on peut admettre que son in- fluence est insensible dans les conditions où nos expériences ont été faites (page 84). Tandis que, dans les expériences présentes, elle porte sur une correction considérable; et il peut en résulter une erreur constante qui diminue notable- ment les valeurs trouvées pour les chaleurs spécifiques. Ce qui me confirme dans cette opinion, c'est que, ayant été obligé plusieurs fois de détacher le calorimètre du serpentin du bain d'huile pour modifier certaines parties de l'appareil, je n’ai jamais trouvé, deux fois de suite, exactement la même capacité calorifique pour l'air; le moindre changement dans l'ajustement, dans les dimensions du tube de raccord ou dans l'épaisseur de ses parois, amenait une variation très-sensible dans la valeur absolue de la capacité de l’air. Il reste égale- ment quelque doute sur l'exactitude de M, c'est-à-dire sur la valeur calorifique en eau du calorimètre. On a déterminé celle-ci par le poids constant de l’eau qu’on y introduisait, et d’après le poids du ealorimètre en laiton muni de ses ap- pendices. Or, je me suis assuré, à plusieurs reprises, que cette manière de calculer M n'est pas très-exacte; l'erreur est insigniliante quand le calorimètre est très-léger, mais elle n’est pas négligeable quand le poids de l'appareil est consi- dérable, comme cela arrive dansle cas présent. Il est conve- nable, et je n’ai jamais négligé de le faire quand cela était DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 215 possible, de vérifier la valeur de M par des expériences spé- ciales, en communiquant au calorimètre des quantités de chaleur bien connues, et observant les élévations de tempé- rature qu'elles déterminent dans le calorimètre disposé comme il doit l'être pour les expériences auxquelles on le destine. Mais cette vérification directe présentait des diffi- eultés dans le cas actuel, à cause de la disposition particu- lière de l'appareil. Enfin, je me suis assuré, dans les expériences faites sous la pression de l’atmosphère, que le gaz conservait, à sa sortie du calorimètre, un excès sensible de température sur l’eau du calorimètre, parce qu’on n'avait pu donner aux tuyaux du serpentin un développement suffisant, eu égard à la grande vitesse que l’on devait communiquer au courant gazeux, pour diminuer les incertitudes qui existent sur la température du gaz chaud au moment où il pénètre dans le calorimètre. D'ailleurs, il ne s'agissait plus iei de déterminer la valeur absolue de la chaleur spécifique de l'air, mais bien de s’as- surer si elle subit des variations sensibles avec la densité que l’on donne au gaz, et nos expériences suffisent parfaitement pour décider cette question. Deuxième série d'expériences sur l'air atmosphérique. Le procédé suivi dans notre première série d'expérien - ces ne permettait pas de donner, au gaz qui traverse l’'ap- pareil calorimétrique, une densité plus considérable que celle qui correspond à une pression de 4 atmosphères, parce que cette pression devait être notablement inférieure à celle qui reste dans le réservoir après l'écoulement. Il était cepen- dant important d'augmenter la densité du gaz autant que 216: DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE possible, afin de rendre sensible une différence qui n'aurait pu se manifester avec évidence pour des pressions moindres. A cet effet, j'ai modifié l'appareil qui m'a servi pour la pre- mière série. J'ai fait communiquer le serpentin du bain d'huile directement avec le réservoir à air comprimé, en supprimant la vis régulatrice et le manomètre qui se trou- vaient interposés dans les précédentes expériences ; et j'ai adapté la vis micrométrique à la suite du serpentin du calo- rimètre, comme le montre la fig. 2, pl. HT. A la tubulure a de cette vis j'ai mastiqué un tube ab terminé par un robinet KR’, et J'ai annexé le petit manomètre MN sur le tube ab. Le récipient étant rempli d'air comprimé et la vis V des- cendue jusqu’à refus, si l’on ouvre le robinet R' et qu’on soulève doucement la vis V, on peut faire écouler l'air du réservoir de telle sorte que le gaz ait toujours dans les serpentins du bain d'huile et du calorimètre sensiblement la même pression que dans le grand réservoir, la détente de l'air se faisant seulement au sortir de l’orifice capillaire déter- miné par le cône inférieur de la vis ; et, pour une ouverture donnée du robinet R’, le manomètre MN indiquera un excès de pression de l'air s'écoulant par le tube ab, qu'il suffira de rendre constant pour obtenir un écoulement parfaitement uniforme. Si donc, dès le commencement de l'expérience, on tourne le robinet R' dans une position convenable, et si l’on fait manœuvrer la vis régulatrice de manière à maintenir un certain soulèvement, préalablement déterminé, du mano- mètre MN , on obtiendra un écoulement régulier du gaz à travers l'appareil; en ce sens, qu’il en passera des poids égaux dans des temps égaux. Le gaz aura dans les serpentins du bain d'huile et du calorimètre la même force élastique DES FLUIDES ÉLASTIQUES. . 217 que dans le réservoir ; mais celle-ci variera continuellement | depuis la pression initiale qu'on aura observée dans le ré- servoir avant le commencement de l'écoulement jusqu'à la pression finale qu’on y retrouvera après. Ainsi, les pre- mières portions de gaz qui se seront écoulées à travers l'appareil calorimétrique pourront avoir une densité consi- dérable ; mais celle-ci diminuera ensuite pendant l'expérience, suivant une loi facile à assigner, jusqu’à n'être plus que celle , que le gaz présente sous la pression finale. Nous admettrons que le gaz a parcouru l'appareil avec une force élastique constante, moyenne entre les pressions initiale et finale que l'on mesure sur le manomètre du réservoir. Les observations se font d’ailleurs exactement comme dans la première série ; l’appareil calorimétrique est traversé, dans | le même temps, par des poids égaux, mais par des volumes | inégaux de gaz. L'avantage que l’on a réalisé par ces modifi- | cations consiste dans une augmentation notable de la den- | sité moyenne du gaz; il sera donc plus facile de découvrir les différences qui existeraient dans la capacité calorifique de l'air sous diverses pressions. Le tableau suivant renferme le - détail des résultats obtenus : 10000 x mm, mm. mm. mm. ession initiale du gaz dans le réservoir. .................u.u......... 8293,01 6316,15 8218,14 6342,44 ession finale du gaz dans le réservoir. ............................... 3055,67 1721,76 2230,06 1563,24 rec élastique moyenne du gaz dans l'appareil calorimétrique............. 5674,34 4018,95 5224,10 4052,84 1 24 r. gr. gr. gr. ee de ANT cn ete 265,537 230,650 302,930 231,237 NS RTE PRE 15! 13' 17! 13" : : . " > d gr. REZ Econlépar minute. ...._.............. seems. nn 17,34 17,82 17,78 : fcès moyen de température du bain d'huile sur le calorimètre 87,94 93,21 85,22 89,36 mpératures moyennes, pendant les 10' initiales, du calorimètre ......... 10,55 11,09 12,10 10,64 » » » de l’air ambiant......... 7,48 7,20 5,58 5,75 pératures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre.......... 20,43 20,26 22,25 19,34 à » de l'air ambiant......... 8,37 8,12 6,62 6,50 OX XVE. 28 218 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE 1 D D Coefficients de la formule de correction A...........................,... 0,0474 0,0509 0,056: » » LÉ AP PP ann ra eagane de 1,253 1,358 1,279 Élévation de température A du calorimètre, observée.......,.....,...,.. 9,1528 85525 0,5643 » » CE CERN TELE 7,0083 6,4920 7,8846 Chaleur spécifiquelduipan "4 MMM Eten. Jess dater 0,22467 0,22/432 0,22690 Log M — 2,8709421, log du degré — 0,8699940, Dans ces expériences, la force élastique du gaz a varié depuis 5",674=7%,47 jusqu'a 4",o19=— 5°,29; la chaleur spécifique de l'air n’a pas subi de variation sensible. La moyenne que l’on tire des quatre expériences est 0,22546. Cette valeur diffère notablement de celle que nous avons trouvée dans la première série; mais je dois faire remarquer que l'appareil calorimétrique n’était pas resté dans le même état que dans les expériences de la première série. Une rup- ture qui s'était faite dans Ja partie du serpentin du bain d'huile, immédiatement à sa sortie de ce bain, avait forcé de démonter l'appareil et de refaire les soudures ; de sorte que, dans l'appareil restauré, les circonstances qui influent sur la valeur de K dans la formule de correction n'étaient plus identiques à celles qui existaient pour l'appareil primi- tif. De plus, dans la première série, le bain d'huile était chauffé à une température supérieure à 200°; tandis que, dans la seconde série, je n’ai pas osé porter la température aussi haut, parce que j'avais peu de confiance dans les sou- dures de l'appareil restauré. Le bain d'huile a été maintenu à des températures inférieures à 110°. Au reste, pour lever tous les doutes à cet égard, j'ai cru nécessaire de faire quelques expériences avec le même appareil sur l'air, sous la pression ordinaire de l'atmosphère. Laissant l'appareil calorimétrique dans le même état que DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 219 pour les expériences précédentes, j'ai détaché la vis micromé- trique et le petit manomètre qui se trouvaient à la suite du calorimètre, et je les ai intercalés entre le réservoir à air comprimé et le serpentin du bain d'huile. L'appareil général a donc pris une disposition identique à celle qu'il avait dans la première série pour les expériences faites sous la pression atmosphérique. Voici les résultats que j'ai obtenus ainsi : E. IE. gr: gr. Poids du gaz qui a traversé l’appareil...................,............. 223,323 223,303 Difécidel'Etaulementi 6e, OU. He Rem A tet 20° 15’ gr. gr. Poids du gaz écoulé par minute. ..,,.....:......4.....ece..ss.s. 11,16 14,83 Excès moyen de température du baiu d'huile sur le calorimètre,.......... 85,80 87,26 Températures moyennes, pendant les ro’ initiales, du calorimètre.;....... 16,26 9,82 » » » de l'air ambiant........ 6,03 5,17 Témpératures moyennes, pendant les 10’ finales, du calorimètre. ........ 24,12 18,46 » » » de l'air ambiant........ 6,78 5,85 Li D Coefficients de la formule de correction A.,.........,...,....,....... 0,0492 0,0514 » » AR ASE DT En 1,253 1,268 Élévation de température A6 du calorimètre, observée. .................. 7:4868 7,9253 » 5 corrigées st. AR era 5,8027 5,9599 Chaleur spécifique du gaz.............. 9 O0 PET OOD 00e INA IE 0,22498 0,22725. Log M — 2,8709421, log du degré — 0,8699940, pour les expériences I et II. La moyenne de ces deux expériences donne, pour la cha- leur spécifique de l'air sous la pression ordinaire de l’at- mosphère, 0,22610, qui diffère à peine de celle que nous avons trouvée par les hautes pressions. Ainsi, les expériences de cette seconde série nous con- duisent à la même conclusion que celles de la première. Troisième série d'expériences sur l'air atmosphérique. J'ai cherché, dans cette troisième série, à opérer sur de 28. 220 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE l'air plus comprimé, et à éviter que sa densité n’éprouvât de trop grandes variations pendant l'écoulement. J'ai adopté la même disposition que dans la seconde série; mais l'appareil était entièrement différent. J'ai remplacé le réservoir à gaz de 29,79 litres de capacité, qui m'avait servi dans les expé- riences précédentes, par un autre de capacité beaucoup plus considérable, car il jaugeait 253,23 litres. Ce réservoir, plongé dans le bain qui lui communique une température constante et déterminée, est représenté en W, fig. 7, pl. Il; la grande capacité de ce réservoir me permettait .de faire passer à travers les appareils calorimétriques des poids considérables de gaz, sans que la force élastique subit une très-grande diminution dans le réservoir. Pour être certain de donner au gaz, avant son entrée dans le calorimètre, la température accusée par le thermomètre du bain d'huile dans lequel est plongé le serpentin qu'il traverse, j'ai remplacé le bain d'huile unique des expériences précédentes par deux bains d'huile renfermant chacun un serpentin, et pouvant recevoir, isolément, des températures très-différentes. Ces bains étaient disposés comme le montre la fig. 7, pl. I. Le second bain d'huile, qui donnait au gaz sa température définitive, était chauffé à ro0° environ dans toutes les expé- riences ; tandis que le premier, qui était d’abord parcouru par le gaz, tantôt n'était pas chauffé du tout, tantôt on le maintenait à une température de 200°; ainsi, dans ce der- nier cas, le second bain, loin de communiquer au gaz une nouvelle quantité de chaleur, opérait au contraire comme réfrigérant, Or, il est évident que si le passage à travers le second serpentin n'avait pas suffi pour donner au gaz la tem- pérature uniforme indiquée par le thermomètre qui y est DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 221 plongé, on aurait trouvé une différence constante dans les valeurs de la capacité calorifique de l'air, suivant qu’elles étaient données par les expériences où le premier bain n'était pas chauffé, ou par celles où ce premier bain était porté à 200°. Je dirai immédiatement qu'aucune différence de cette nature ne s’est manifestée. Le calorimètre avait une disposition analogue à celle de l'appareil qui a servi dans les précédentes séries, mais sa capacité était près de trois fois plus grande. Le tube cen- tral ef, dans lequel le gaz chaud se rend immédiatement, avait reçu également une disposition spéciale dans le but de forcer le gaz à circuler longtemps au contact de ses parois. On avait fixé à l’intérieur une spirale formée par une lame de laiton mince, soudée en trois ou quatre points sur un tube cen- tral cd. La fig. 3, pl. TT, qui représente une section verticale, agrandie, de ce tube, donne une idée de cette disposition. La manière de conduire l'expérience était d’ailleurs la même que pour la deuxième série. Mon but étant seulement de déterminer le rapport de la capacité calorifique de l'air atmosphérique sous forte pression, à celle de ce même air sous la pression ordinaire de l’atmosphère, je n'ai pas eu besoin de déterminer la valeur calorifique du calorimètre, qui est constante dans toutes les expériences. Soient M la valeur calorifique du calorimètre, P le poids du gaz qui a parcouru l'appareil, T l’excès moyen de température du gaz entrant sur le calorimètre , A9 l'élévation de température subie par le calorimètre après correction pour les causes perturbatrices, € la chaleur spécifique du gaz ; A9 On a Per — MA6; d'où c — M—. EC 222 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Il est clair que si toutes les expériences faites sur l'air, pris avec des densités très-différentes, donnent la même va- 2e #40 ii leur pour le rapport =, on en conclura que la capacité calorifique de l’air atmosphérique est indépendante de sa densité, Je me suis donc borné à calculer ce rapport pour chaque expérience ; on en trouvera la valeur dans le tableau suivant, qui renferme l’ensemble des expériences faites de cette manière. Le poids de l’air qui remplit le réservoir sous la pression 4, à la température de 0°, a été calculé à l’aide de la formule x — Ah Bk + Ch, que des expériences directes (page 70) ont donné pour l'air qui remplit le petit réservoir; mais on multipliait le poids ainsi calculé par le rapport 8,5o101 de la capacité du grand réservoir à celle du petit. 223 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 1620916 ‘1 |"2280p np ‘#07 soc | 009 € |-cose v | are x | 900 0 | se vr | 9x où | oc er | ga gr | og 41 | cg xox | 46 9e :| 07 £ 698 | OL ngve | oz Lec8 | OL eL8G wait | 2260 € | 0516 € | 90€ x | 1800 0 | 16 61 | 9 61 | 82 vn | ge vr | o6 ox | cg 101 | 99 se | O1 | 99 gce | os 1926 | cv 1988 | 9€ c696 gerrx | 9861 € | Lesc € | 99€ 1 | 6990 © | 6 vx | £ GG | 09 rt | Gcoz | 88 ac | og 101 | eg 96 | O1 | 4x que | 08 698 | OL ox18 | OL 868 O6orx | 966€ & | 169€ € À age x | 2920 0 À gg er | ve 1 | 8e LE | go Lx | 161 | 10 001 | 19 98 | ON | vx 90 | LO 1012 | L1 0889 | LG 1t€L gogrr | 6695 € | 0968 # | 152 1 | 6090 0 À ar 81 | €o 18 | 89 £t | 1£ or | 86 8x | 1 107 | oc £e | O1 | oo &Le | 8e 6869 | 66 9ego | 69 cpye ozotr | 6701 € | 806 6 | gcc 1 | 9920 © | ég or | £v 0ù | ze vx | er oi | 1 87 | €g rox O1 | ge pre | 86 9089 | vo 8860 | ce gucL voart | 1672 & | 660 € | ogz x | &gou 0 | ov ax | 9 97 | 81 ep | go 1e | 6e cc | ov vor À 8e ve | O1 | og exe | oc eg10 | 0e oz£g | 8x 9699 oxour | 6868 à | cécy € | aze 1 | 6960 © | ag où | &L ve | og 91 | eos | ao ce | ce 101 | Le ge | O1 | ec que | €9 L869 | 19 9890 | 59 88€9 1aort | &801 € | 922 € À are à | 6690 0 | 90 où | 96 16 | ce gr | ve cx |ivc or | 18 66 | 10 ce | 11 | 6x age | 94 Loce | 94 gr6c | 62 900€ goorx | 996 à | cage & | ris à | 200 © À x 2x | Sc 9 | y ot | sa ze | 86 ee | go oo oo |6 va GLe | LI 866 | 09 Lars | vL 8e8c sgrrr |986%c € | 6900 y | car à | 9190 © | ox 6x | 9€ 1& | go ct | so or | 6481 | og 1ox À 98 ge | OI | cop gag | 0 092 | ec cosc | 19 67e ogo1r [806ez 6 | geo v À vor à | 96v0 © À 16 ar | 18 16 | 18 81 | £o or | 10 617 | Ge xor | 88 0 | O1 | €s gop | 0092 | 6 cece | oc ce2v ir |e6gct ‘€ | 9600 'v À ogr'x | 9090 0 | va ‘er | 98'6c | 98'£r | oc'er | 16‘12 À ov‘ror À 06'£6 | O1 | co‘eze | 0'‘o9£ | oo‘oezy | se ‘1999 0 o «a « o û o o o 12 Et] 38 LUS 1] L —_—_ | ———_—— —————— | —_——_ —— | — FRE a | mess | mms | menus | mme | ms a ë S a u Co £ # S « ® : e le ele Ci E ac LÉ 5 Ë ee à : CR CR CR S Q m EE | m E " E © z _E à e @ à È 5 CN AO ES EE CE PS REINE AIS ES ë a JL y 5 835 5 RE slssshais ets ele ' CR A " (n #8 S 8 £ > Néenl eds | NES NE ES DES | à = FAT AIS SI a El Eù 5 rs) s [pres lseelsislseln)] [252] "é|#3z = CR (COR | CN RS ET OS A Fe ET en |, SR AUREl E È ë 8 É É e Di} PAU SN 8% © n 5 7 A # 5 | a Es FRET AR » & E É ee |E à =» #1 ê = 3 S |t& S CE: 4 5 © AMLSNANOTVO na NOJLIXWVOO 4 Li: ë a È HR C7 PME IE aanjuspduoy op ojntwui0y u] ap ANNAAON AUNLVUTANAL 2 E Ë E F ” ë . LS NOLEV ANT SINTIIIAANOŸ 224 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Dans ces expériences, la force élastique de l'air, et par suite sa densité, ont varié de 1% à 12,4; tandis que les ca- pacités calorifiques n’ont varié que dans le rapport de 11009 à 11308. De plus, ces variations sont irrégulières, et ne pré- sentent aucun rapport assignable avec la pression; elles pro- viennent évidemment des erreurs inévitables dans des expé- riences si difficiles. L'ensemble de ces recherches conduit à cette loi: La cha- leur spécifique de l'air atmosphérique ne dépend que de son poids, et ne varie pas sensiblement avec sa densité. Néan- moins il est possible que cette loi ne soit pas rigoureusement exacte, et qu'il existe une petite variation de l’ordre des ano- malies que l’on observe dans la compressibilité de l'air, ou dans son coefficient de dilatation, entre les mêmes limites de pression. Mais une variation aussi faible pourrait difficilement être mise en évidence par nos expériences. Expériences sur le gaz hydrogène. Les expériences pour déterminer Îa capacité calorifique du gaz hydrogène sous différentes pressions m'ont présenté de très-grands embarras, soit par suite de circonstances for- tuites, soit à cause de la difficulté extrême que l’on rencontre à maintenir ce gaz sous de fortes pressions dans des espaces clos. J'ai été forcé, à plusieurs reprises, d'interrompre Îles expériences et de faire réparer les serpentins, dans lesquels des fuites s'étaient déclarées. La facilité avec laquelle l'hy- drogène passe par les plus petits orifices est telle, qu'il m'est arrivé souvent qu’un appareil qui ne montrait aucune fuite quand il était chargé d’air atmosphérique à 12 ou 15 at- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 225 mosphères, en manifestait un grand nombre quand j'y in- troduisais du gaz hydrogène sous une pression beaucoup moindre. Or, pour chacune de ces réparations il fallait dé- monter complétement l'appareil; et comme on ne le réta- blissait jamais exactement dans ses conditions antérieures, les résultats présentent des différences constantes qui pour- raient embarrasser si on mêélait toutes les expériences en- semble. Dans le tableau suivant, qui renferme les éléments de mes recherches sur la capacité calorifique du gaz hy- drogène sous différentes pressions, j'ai eu soin de réunir dans un même groupe les expériences qui ont été faites consécutivement, l'appareil étant resté identique. 1° GROUPE, 2€ GROUPE. 3° crourE. EE <. Te, TT rom. mm. mm. mm. mm. mm. mm, 0 NON 6924,0 3574,96 8516,96 4624,62 6000,20 9063,86 5069,02 1e ER OPOPARE 3712,87 565,38 4242,60 759,17 1510,13 5065,43 990,75 2 OPEN 5318,43 760,0 6379,78 756,0 3755,16 7064,63 750,0 gr. gr gr. gr. gr. gr. gr --.. 10,2604 9,3239 14,294 12,985 15,294 13,619 13,973 -- 16" 9! 20! 15! 10! xx! 11 gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. 1 CCCOCELELECETE TETE 0,64 1,036 0,714 0,865 1,529 1,238 1,270 7 12210008 207,52 205,60 206,96 208,74 208,96 210,15 212,26 ... 26,75 24,53 26,36 26,99 7 25,03 23,98 25,64 18,15 19,05 17,40 17,90 16,32 15,73 13,60 13,33 13,70 12,95 13,25 9,45 8,92 8,88 33,90 30,84 35,32 34,93 33,03 31,80 30,42 14,08 14,05 13,85 13,65 10,10 9,85 9,65 D» D Li D D & D ao ete 0,0645 0,0586 0,0540 0,0554 0,0477 0,0634 0,05ÿ2 C5 2000 LÉ 2,819 2,693 2,660 2,717 2,663 2,932 2,899 ER ---e 12,788 10,209 16,646 14,677 15,297 145797 154 19 LÉL EE COR 739727 72320 10,846 9,9119 12,0422 10,7430 11,3692 ect cc. 3,1935 3,1799 3,1213 3,1280 3,1803 3,1478 3,1820. LogM — 2,8709421, log du degré 0,8699940. En comparant entre elles les expériences d’un même T. XXVI. 29 226 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE groupe, on ne reconnaît pas que la capacité calorifique de l'hydrogène ait changé avec sa densité, bien que la force élastique du gaz ait varié de 1 à g atmosphères. Les varia- tions irrégulières que l’on remarque sont très-petites, et doi- vent être attribuées aux erreurs inévitables des expériences. Expériences sur le gaz acide carbonique. Les expériences sur le gaz acide carbonique ont été faites comme celles de l'air atmosphérique dans les première et deuxième séries; en voici les résultats : I. (1 IT. IV. mm. mm, mm, min. Pression initiale du gaz dans le réservoir..,,..,...,............,. 4318,72 8045,42 5603,62 8505,40 Pression finale du gaz dans le réservoir.................,,..... 1433,55 B5602,88 3366,50 5510,64 Pression moy. sous laquelle le gaz a traversé l'appareil calorimétrique. 763,5 2454,20 2454,20 7008,02 PO OUEN 7-0 ce ne ce a 231,518 212,558 185,149 260r 19 Duxce dellECONlEMENt essais els se ele aliens = 2 aa ielete ce 0 14! 16 14! 9! gr. gr. gr. gr Poids du gaz écoulé par minute.....,.......... nas ei dd 16,53 13,28 Excès moyen de température du bain sur le calorimètre............ 18,63 182,38 186,79 185514 Températures moyennes, pendant les 10! initiales, du ealorimètre. 16,43 17,53 17,75 9,50 » » » de l'air ambiant. . 4,85 4,07 4,87 4,90 Températures moyenues, pendant les 10 finales, du calorimètre. .. 33,64 33,92 33,25 28,53 » » » de l'air ambiant. . 6,25 5,02 5,57 4,85 Coefficients de la formule de correction A,....................., Ce 0,0578 0,0583 0,0534 » » LRO CO DOMUOOR 2,882 2,892 3,038 2,906 Élévation de température A6 du calorimètre, observée... ....,..... 15,897 15,001 1h 10 17,631 » » corrigée 11,9567 10,7827 9,6552 13,9637 Chaleur spécifique du ga2.......... asus. mamesc-cee.sss 0,215904 0,21236 0,21315 0,21g01 Log M — 2,8828068, log du degré — 0,8699940. Dans les expériences T, IT, ITT, le gaz conservait une force élastique constante pendant son écoulement dans le calori- mètre, comme dans celles de la première série faites sur l'air. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 227 Dans les expériences IV, V la force élastique était au con- traire variable, et toujours égale à celle qui existait dans le réservoir; elle diminuait donc continuellement depuis la pression initiale jusqu’à la pression finale du réservoir. Nous avons admis que tout le gaz traversait le calorimètre avec une force élastique moyenne entre celles que nous venons d'indiquer. Les résultats donnés par ces expériences ne sont pas très- concordants, mais on n’observe pas de variation qui puisse être attribuée, avec certitude, à la pression. Néanmoins il est peu probable que le gaz acide carbonique, qui s'éloigne si notablement de la loi de Mariotte, se comporte dans cette circonstance exactement comme l'air et l'hydrogène. Mais pour mettre en évidence une variation de cette nature, il faudrait opérer, non à de hautes températures où la com- pressibilité du gaz est beaucoup plus régulière (t. XXI, page 149), mais à des températures inférieures à o°. Les méthodes que j'ai appliquées à la détermination des capacités calorifiques de l'air atmosphérique, de l'hydrogène et de l'acide carbonique sous diverses pressions, exigent, toutes, de grandes masses de gaz ne pouvant servir que pour une seule expérience; par suite elles s'appliquent dif- ficilement, avec les ressources ordinaires de nos laboratoires, aux gaz dont la préparation à l’état de pureté présente des difficultés pratiques. En déterminant la circulation du gaz à travers les appareils calorimétriques à l’aide d’une pompe à double effet, comme Haycraft l’a fait le premier (/nnales de chimie et de physique, 2° série, t. XXVI, p. 298) et comme MM. Favre et Silbermann l'ont proposé dernièrement (Æ4n- nales de chimie et de physique, 3° série, t. XXXVI, p. 44), on 29. 228 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE, ETC. évite cette difficulté; mais il en surgit d’autres que j'ai eu beaucoup de peine à faire disparaître. J'espère néanmoins qu’à l’aide d'une disposition spéciale à laquelle mes tâton- nements m'ont conduit, je parviendrai à utiliser ce procédé pour quelques-uns des gaz sur lesquels je n’ai pas expérimenté jusqu'ici. TROISIÈME PARTIE. Détermination expérimentale de quelques éléments physiques qui ont été utilisés dans le calcul de la chaleur spécifique des gaz et des vapeurs. SUR LA COMPRESSIBILITÉ DES GAZ. J'ai donné dans le tome XXI, page 329, les recher- ches que j'ai faites pour déterminer, avec une grande préci- sion, les lois de la compressibilité de l'air atmosphérique, du gaz hydrogène et du gaz acide carbonique jusqu’à une pres- sion de 30 atmosphères. J'en ai déduit des formules qui per- mettent de calculer le poids de chacun de ces gaz occupant un volume déterminé, à une température et sous une pression connues. Il était à désirer que cette recherche fût étendue aux autres gaz. Malheureusement, il m’eût fallu beaucoup de temps pour rétablir l'appareil qui avait servi dans mes pre- mières expériences; et comme dans l'application spéciale que j'avais à faire de ces lois de compressibilité je n'avais à considérer que des pressions assez faibles, je me suis con- tenté d'établir un appareil qui me permit de mesurer, avec une exactitude très-satisfaisante, la compressibilité des gaz jusqu'a 8 atmosphères environ. 230 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Le but principal que je me proposais dans ces recherches était, en effet, de me procurer les éléments nécessaires pour calculer le poids du gaz qui avait agi dans chacune des ex- périences instituées pour déterminer sa chaleur spécifique. Ce poids est déterminé, d'un côté, par le volume constant Vi que le gaz occupe dans un vase sensiblement inextensible et maintenu à une température connue ; et, de l’autre, par les forces élastiques qu'il présente dans ce réservoir avant et après l'écoulement gazeux. Soit P le poids d’un gaz qui remplit le réservoir à o° et sous la pression de 0",760, pour déterminer le poids p du même gaz qui serait contenu dans ce réservoir à la même tempéra- à : Pr ; d ture, mais sous la pression k, il faut connaître le rapport 5 des densités du gaz sous les pressions À et 0",760. Si le gaz suivait rigoureusement la loi de Mariotte, on aurait 1 h : : : 2 ——-; mais comme tous les gaz s’en écartent plus ou D 0,760 moins, On posera : d k = ae [r + A(2— 0,760) 4 B(4—0,760)], les coefficients A et B devant être déterminés par des expé- riences spéciales. Mais si l’on désigne par v et V les volumes que présente une même masse de gaz lorsqu'elle a pour densités d et D, V d à ë è na. Si donc l’on connaissait les volumes V et v qu'une même masse de gaz occupe quand elle se trouve suc- cessivement sous les pressions 0,760 et , on aurait en même temps le rapport des densités que présenterait le gaz si, occupant un volume constant, il faisait équilibre, sous la DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 231 même température, aux pressions k et 0",760. Or, le premier V A LA . 4 L L « rapport — peut être déterminé facilement par des expériences directes. 11 suffit, en effet, de mesurer les volumes » qu'oc- cupe une même masse de gaz quand on l’amène, successive- ment, de la pression 0",760 où elle occupe le volume V, sous les pressions 2, sans que sa température éprouve de varia- tion. Je me suis servi, à cet effet, d’un manomètre (fig. 4, pl. ID) composé de deux tubes de verre AB et CD. Le tube AB, de 2 mètres de longueur, est destiné à contenir le gaz dont on étudie la compressibilité; il est terminé, à sa partie supérieure, par un tube capillaire, muni d'un ajutage en acier r fermé par un robinet. Sur cet ajutage s'adapte, hermétiquement, un second ajutage complétement semblable, terminé par un tube de plomb, à l’aide duquel on peut faire le vide dans letube AB, et y faire passer le nouveau gaz dont on veut étudier la com- pressibilité, Le moyen de jonction des deux ajutages est sem- blable à celui que j'ai employé fréquemment dans des cas analogues, et que j'ai décrit t. XXI, page 346. L’extrémité inférieure du tube AB est mastiquée dans une pièce en fonte M, munie d’un robinet à trois voies R. Un manchon de verre que l’on remplit d’eau enveloppe le tube AB sur toute sa hauteur ; on peut ainsi maintenir le gaz à une température rigoureusement constante et bien déterminée pendant toute la durée des expériences. L'eau du manchon est d’ailleurs constamment agitée, afin de maintenir la température uni- forme dans toute la hauteur. Le deuxième tube CD est mastiqué dans la seconde tubulure C de la pièce M ; c’est dans ce tube _ que l’on mesure la colonne de mercure qui fait équilibre à la 232 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE force élastique du gaz contenu dans le tube AB. Le tube CD est formé par deux tubes réunis par un ajutage, il a environ 7 mètres de hauteur. Ce tube est maintenu suivant une di- rection rigoureusement verticale le long d’une planche, et il porte une division en millimètres, dont on a vérifié l’exac- titude à l’aide du cathétomètre. Le tube AB est également divisé, mais ses divisions ont seulement pour but de donner une série de repères fixes, auxquels on ramène les volumes des gaz dans toutes les expériences. La manière d'opérer est d’ailleurs très-simple, Le tube AB étant complétement rempli de gaz jusqu’au-dessus du robi- net r, on met l’ajutage ren communication avec l'appareil chimique qui dégage le gaz sur lequel on veut opérer, et l'on fait couler le mercure par le robinet R. Quand le tube AB est rempli de gaz, on reverse de nouveau du mercure par la longue branche CD du manomètre, afin d'expulser le gaz qui pourrait encore contenir un peu d'air, et on remplit le tube AB une seconde fois; le gaz peut alôrs être considéré comme parfaitement pur, On amène le niveau du mercure dans la branche AB en coïncidence parfaite avec l’un des repères choisis sur ce tube, et qui doit être tel que la force élastique du gaz diffère peu de 0",760. On mesure exactement cette force élastique; puis, en versant du mercure dans la branche CD et à l’aide du robinet inférieur R, on amène, successive- ment, le niveau du mercure dans la branche AB en coïinci- dence avec les divers repères marqués sur ce tube, en ayant soin de maintenir l’eau du manchon à une température rigou- reusement constante; on note les forces élastiques correspon- dantes. Il est clair que si l'on connaissait les volumes qu'’oc- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 233 cupe le gaz quand il correspond à ces divers repères, on aurait tous les éléments que l’on cherche. Or ces volumes peuvent se déterminer facilement sur l’ap- pareil, au moyen du robinet inférieur R. A cet effet, on rem- plit complétement le tube AB de mercure, jusqu’à ce que ce liquide se déverse par l’ajutage supérieur r; puis on tourne le robinet R de manière qu'il n'existe plus de communica- tion entre les deux branches du manomètre. On enlève la clef du robinet r, afin que le volume du mercure se trouve limité exactement comme celui du gaz dans les expériences de compressibilité. On fait alors couler, lentement, ce mer- cure par le robinet R, de manière à faire coïncider le niveau du mercure à chacun des repères du tube AB; on recueille ce mercure dans un même flacon, que l’on porte sur la ba- lance après chaque écoulement. Les volumes que le gaz oc- cupera successivement, dans les divers états de compression par lesquels on le fera passer, seront exprimés par les poids du mercure sorti depuis l'origine jusqu'au moment de l'affleurement du niveau mercuriel au repère que l'on considère. On peut également déterminer ces volumes par une série d'expériences sur l'air atmosphérique, d’après les forces élastiques que présente une même masse d'air quand on li- mite son volume successivement aux divers repères. Si l’on admettait que les volumes doivent être en raison inverse des forces élastiques, les volumes seraient en erreur de l'écart que l’air atmosphérique présente par rapport à Ja loi de Mariotte. Mais on obtiendra une exactitude parfaite en remplaçant la loi de Mariotte par la loi empirique que j'ai donnée (t. XXI, page 421). T. XXVI. 30 234 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE C'est à l’aide de ces deux procédés, et en prenant la moyenne d'un grand nombre de déterminations, que j'ai obtenu les volumes suivants, correspondant aux divers re- pères. Ces volumes sont ici représentés par les poids du wereure qui les occupait à la même température. Repères da tube AB. Volumes correspondants. 200 1914,90 250 1790,84 300 1663,72 350 1539,89 400 1413,27 450 1285,67 5oo 1156,67 550 102,35 600 895,26 650 759,89 700 622,58 740 511,16 760 455,43 780 400,05 800 344,54 820 288,68 830 260,88. Air atmosphérique. Pour constater le degré de précision que ce procédé com- porte, J'ai fait plusieurs séries d'expériences sur l’air atmos- 20 LA ee LA LA L LA = L phérique, dont la compressibilité a été déterminée avec beaucoup de précision dans mes premières recherches. Je ne donnerai que les résultats obtenus dans une seule de ces séries : DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 235 Repères du lube, Volumes du gaz. Forces élastiques du gaz. Produits. Ve 1 PV | 200 1914,90 776,79 148747 250 1790,84 830,55 148738 300 1663,72 893,93 148725 350 1539,89 965,73 148712 400 1413,27 102,18 148701 450 128,67 116,36 148690 5oo 1156,67 128,27 148663 : 550 1025,35 1449,62 148637 ; 600 895,26 169,89 148603 | 650 759,89 1954,96 148555 | 700 622,78 2384,27 148488 740 511,16 2903,37 148409 F 760 455,43 325,33 148348 780 400,05 3706,63 14828/ 800 344,54 4300,55 148172 820 288,68 5129,55 148080 830 260,88 56:0,82 147940. Dans chacune de ces séries d'observations, après avoir comprimé le gaz dans un espace de plus en plus petit, on avait soin de le ramener à son volume initial, afin de cons- tater qu'il n'y avait pas eu perte de gaz pendant l’expé- rience. Ainsi, dans la série qui nous occupe, le gaz, ra- mené au repère 700, a montré une force élastique de 2384,3, qui est identique avec celle qu'on avait observée précédemment. Ramené au repère 200, la force élastique a été de 776,73, qui diffère, à peine, de celle qu'on a notée dans la première observation. 30. 236 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Si l'air atmosphérique suivait rigoureusement la loi de Mariotte, le produit PV inscrit dans la dernière colonne devrait rester constant. Or on remarque que ce produit diminue régulièrement avec le volume; la diminution est d’ailleurs à peu près égale à celle que j'ai trouvée dans mes anciennes expériences. Acide carbonique. Repères du lube. Volumes du gaz. Forces élastiques du gaz. Produits. IV 15 BV: 200 1914,90 770,03 148219 h00 Dr TS 1045,29 147728 5oo 1156,67 127,19 147498 600 895,26 1642,45 147042 650 759,89 1930,86 146724 700 622,78 2346,43 146132 740 511,16 286,85 145519 760 455,43 318,27 145064 780 400,05 3614,44 144596 800 344,54 h175,64 143867 820 c 288,68 4916,56 142797 830 260,88 5149,66 142171. Le produit PV diminue ici rapidement avec la pression, ce qui tient à ce que le gaz acide carbonique s'éloigne beaucoup plus de la loi de Mariotte que l'air atmosphérique. La loi de compressibilité que l'on déduit de ces expériences ne diffère pas sensiblement de celle que j'ai trouvée dans mes précédentes recherches qui ont eu lieu entre des limites beaucoup plus étendues, t. XXI, page 425. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 237 Oxygène. Température du gaz 9°,24. Repères du tube. Volumes du gaz. Forces élasliques du gaz. Produits. V. P. PV. 200 1914,90 766,47 146771 400 1413,27 1037,52 146629 700 622,78 2350,32 146373 400 1413,27 1037,48 146624 700 622,78 2350,03 146355 820 288,68 5048,22 145732 700 622,78 2351,00 146416 820 288,68 5048,95 145753 400 1413,27 1037,70 146655. Dans cette expérience on a passé, à plusieurs reprises, du repère {oo aux repères 700 et 820 qui devaient servir au calcul des constantes de la formule, afin de constater si le mercure ne se combine pas avec une petite quantité d’oxy- gène, lorsqu'il est en présence de ce gaz fortement com- primé. En comparant les produits PV correspondant aux re- pères 200, 400, 700 et 820, on voit que le gaz oxygène s’é- carte encore un peu plus de la loi de Mariotte que l'air at- mosphérique; mais la différence est faible. La formule que l’on obtient à l’aide des moyennes pour les repères 200, 700 et 820, est la suivante : v k : = S 360 [1 + A(2 — 0,760) +B(4— 0,560], dans laquelle log À — 3,2699060, log B — 5,66,6643. 238 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE A est positif, mais B est négatif. La formule qui donne le poids en grammes du gaz oxygène remplissant notre réservoir à o°, et sous la pression exprimée en mètres de mercure, est Q T — 1,10063. T6 A[1 + A(2— 0,760) — B(4—0,760)], dans laquelle 1,10563 représente la densité réelle du gaz oxy- gène à o et sous la pression 0",760, telle que je l’ai trouvée par l’expérience (t. XXI, page 145). Q représente le poids d'air atmosphérique à o° qui remplit le réservoir sous une pression de 1° de mercure; on a d’ailleurs log = 1,70490b4. 0,760 Oxyde de carbone. Repères du tube, Volumes du gaz. Forces élastiques du gaz. Produits. Ve BP, PV. 200 1914,90 782,21 14978d 400 1413,27 107,94 14915 550 102,35 1454,11 149097 650 759,89 1959,25 148887 700 . 622,78 2386,48 148625 740 b11,16 2903,60 148420 760 455,43 3257,29 148347 780 400,05 3706,54 148280 800 344,54 4301,38 148199 820 288,68 b122,64 147880 830 260,88 5668,04 147808. On voit que le gaz oxyde de carbone ne s'éloigne guère plus de la loi de Mariotte que l'air atmosphérique. J'ai calculé la formule d’interpolation en prenant pour = etre DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 239 données les observations correspondant aux repères 200, 700 et 820; on a trouvé ainsi : logA — 3,7805656 logB — 4,8489327. A est positif, mais B est négatif; de sorte que la formule est : v h DES TE [r + A(2— 0,760) — B(2— 0,760)|; 2 on a d’ailleurs log (V.0,760) — 6,1755324. La formule qui donne le poids du gaz oxyde de car- bone qui remplit notre réservoir, à o° et sous la pression h exprimée en mètres de mercure, est a E— + 0,9673 . [1 + A(4 — 0,760) — B(4 — 0,760)], 0,760 0,9673 représentant la densité théorique du gaz oxyde de carbone, laquelle ne doit pas différer sensiblement de sa densité réelle. Protoxyde d'azote. Repères du, tube, Volumes du gaz. Forces élastiques du gaz. Produits, V. P. PV. 209 1914,90 Brit 149575 400 1413,27 107,1 149455 500 1156,67 1290,06 149217 600 895,26 1661,28 148728 650 . 759,89 192,77 148389 700 622,78 2373,85 147838 740 511,16 2878,53 147139 760 455,43 3219,51 146626 780 400,05 3660,68 146446 800 344,54 4223,30 145509 820 288,68 boot,11 144372 830 260,88 5506,14 143644. On en déduit log V . 560 — 6,1748845. 240 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE On voit que le gaz protoxyde d’azote s'éloigne de la loi de Mariotte autant que le gaz acide carbonique. J'ai calculé à l’aide de ces observations les constantes de la formule L a __— [r 4 A (4 — 0,760) + B(4—.0,560)], 4 0,760 h représentant la force élastique du gaz exprimée en mè- tres de mercure; j'ai pris pour données les observations qui correspondent aux repères 200, 700 et 820. J'ai trouvé ainsi log A — 3,8146743 log B — 4,6670487. A et B sont tous deux positifs. La formule qui donne le poids de protoxyde d’azote qui remplit, à o° et sous la pression 2, le réservoir servant aux expériences sur la chaleur spécifique des gaz est alors Q Tu — 1,241. EE Ar + A(4— 0,760) + B (4 —0,760)°]. 1 1,5241 est la densité théorique du protoxyde d’azote à o° et sous la pression de 0”,760; il est probable que ce gaz possède réellement une densité plus considérable, mais jusqu’à présent je ne l'ai pas déterminée directement. Le poids de gaz donné par cette formule serait alors trop faible dans le rapport de la densité réelle à la densité théorique. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 241 Deutoxyde d'azote. Température du gaz 9°,3. Repères du tube. Volumes du gaz. Forces élastiques du gaz. Produits, Xe: le Pv. 200 1914,90 768,14 147091 400 1413,27 1039,49 146908 600 895,26 1639,49 146577 700 622,78 2353,or 146540 740 511,16 2865,56 146476 780 400,05 3659,48 146397 800 344,54 4245,84 146286 820 288,68 5060,25 146079 830 260,88 5595,20 145967 800 344,54 4244,95 146255 400 1413,27 1039,58 146921. Le deutoxyde d'azote présente, par rapport à la loi de Ma- riotte, un écart semblable à celui du gaz oxygène, c’est-à- dire qu’il s’en éloigne un peu plus que l'air atmosphérique. La formule a été calculée avec les observations faites aux repères 200, 700 et 820; on a obtenu ainsi : log A — 3,446518x log B — 4,4395015. À est positif, mais Best négatif; de sorte que la formule est V k re 0,760 [1H A(4— 0,760) —B(2— 0,760)], et celle qui donne le poids de deutoxyde d’azote qui remplit notre réservoir à o°, et sous une pression À exprimée en mètres de mercure, est alors Q Ti — DE : 1,0384 [1 + A (*— 0,561) — B (4 — 0,760), 1,0384 étant la densité théorique du gaz deutoxyde d'azote. XX VI. 31 212 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Hydrogène protocarboné. Température du gaz 10°,10. Repères du tube. Volumes du gaz. Forces élastiques du gaz, Produits. Vs ei PVe 200 1914,90 739,07 141524 400 1413,27 999:33 141239 600 895,26 1571,80 140717 650 : 759,89 1849,42 140534 700 622,78 2252,13 140257 740 511,16 2739,24 140019 780 400,05 3495,38 139833 800 344,54 4050,76 139565 820 288,68 41824,15 139264 830 260,88 5335,48 139193. Le gaz hydrogène protocarboné s'écarte beaucoup plus de la loi de Mariotte que l'air atmosphérique, mais moins que l’acide carbonique et que le protoxyde d'azote. Comme ce gaz n’est pas toujours identique, j'ai jugé convenable de faire une seconde expérience sur le produit d’une autre opération. Celle-ci a donné : 200 1914,90 754,19 144419 400 1413,27 1020,48 144221 600 895,26 1607,67 143928 740 511,16 2803,99 143328 800 344,54 4147,81 142908 830 260,88 5468,85 142671. Le gaz de la seconde préparation s’écarte moins de la loi de Mariotte que celui de la première; car le rapport des produits PV corres pondant aux repères 200 et 830 est pour le gaz de la première série..... 1,01675 À pour celui de la seconde. ..... st.) 401226! DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 243 Les constantes A et B de la formule d'interpolation, calcu- lées en prenant pour base les observations faites aux re- pères 200, 700 et 820, sont : pour le premier gaz.... logA — 3,8599698, logB — 4,9028507, pour le second gaz.... logA — 3,6613392, logB — 4,6242151. A est positif, mais B est négatif. La formule qui donne le poids de l'hydrogène protocar- boné qui remplit notre réservoir à o°, et sous une pression exprimée en mètres de mercure, est alors TI — E . 0,5b27 . [1 A(4— 0,760) — B(4— 0,760), 0,5527 étant la densité théorique de l'hydrogène protocar- boné. Hydrogène bicarboné. Je n’ai pas déterminé la compressibilité de ce gaz, parce que les procédés employés pour sa préparation ne le don- nent pas avec une composition constante. Les expériences qui précèdent ont été faites spécialement pour obtenir les éléments nécessaires au calcul exact du poids du gaz qui remplit le réservoir, dans mes recherches sur la chaleur spécifique, avant le commencement et après la fin de l’écoulement, afin de pouvoir en déduire le poids du gaz qui a traversé les appareils calorimétriques. Il était donc nécessaire de pousser la compression du gaz au delà de la plus haute pression qu'il ait acquise dans notre réservoir. Mais, avant de me livrer à cette recherche spéciale, J'avais fait une série d'expériences sur un plus grand nombre SI. 244 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE de fluides élastiques, mais entre des limites restreintes de pression, de 1 à 2 atmosphères. Le but de ces recherches était de reconnaître quels étaient les gaz qui s’écartaient le plus de la loi de Mariotte, et d'évaluer cet écart pour cha- cun d’eux. Je vais rapporter ici ces expériences; elles pré- sentent de l'intérêt, comme s'appliquant à plusieurs gaz dont la compressibilité n’a pas été déterminée jusqu'ici avec précision, et parce qu'elles prouvent qu'en opérant avec soin, on peut constater les anomalies de compressibilité des fluides élastiques même les plus permanents, dès les plus faibles variations de volume. Je me suis servi pour ces expériences de l'appareil mano- métrique qui fait partie de l'eudiomètre destiné à l'analyse des mélanges gazeux, et que nous avons décrit, M. Reiset et moi (Ænnales de chimie et de physique, 3° série, t. XXVIT, p- 333). Je vais en rappeler la description, parce que j'ai fait souvent usage de cet appareil dans d’autres recherches que l’on trouvera dans un des mémoires suivants. L'instru- ment est représenté planche IT, fig. 5 et 6. Les deux tubes en verre ab, cd sont mastiqués dans les tubulures b et c d’une pièce de fonte NN' munie d’un ro- binet à trois voies R, dont la figure 7 représente une coupe verticale, et qui permet d'établir, à volonté, la communica- tion entre les deux tubes ab, cd, ou faire communiquer seu- lement avec l'extérieur l’un ou l’autre de ces tubes. Le tube ab se termine, à son extrémité supérieure, par un tube ca- pillaire recourbé «hr. L'ensemble des deux tubes et de la pièce en fonte forme un appareil manométrique renfermé dans un manchon de verre MM'NN’ rempli d’eau, que l’on maintient à une tem- DES FLUIDES ELASTIQUES. 245 pérature constante pendant toute la durée d’une expérience. La température de cette eau est donnée par le thermomè- tre T. L'appareil manométrique est fixé à un support en fonte ZZ', muni de vis calantes. Les tubes ab, cd doivent être parfaitement verticaux : on les met d'abord à peu près dans cette position au moment où on les mastique dans les tubulures, et l’on achève de rendre la verticalité rigoureuse, à l'aide des vis dont le pied du support est muni. Pour introduire dans le tube ab le gaz sur lequel on veut opérer, on se sert du tube f5, qui pent être mis à volonté en communication avec le tube ab, ou en être séparé. Ce tube, qui fait l'office d’une cloche à gaz, est ouvert par le bas; il est terminé en haut par un tube capillaire recourbé fer’. Cette cloche plonge dans une petite cuve à mercure V, en fonte de fer, dont les figures 8 et 9 donnent une idée exacte. La cuve V est fixée sur une tablette mm’, que l’on peut faire monter à volonté le long du support vertical ZZ' au moyen de la crémaillère &', qui engrène avec le pignon denté o, mis en mouvement à l’aide de la manivelle I. Le rochet 4 permet d'arrêter la crémaillère, et, par suite, la cuve V dans l’une quelconque de ses positions. Le contrepoids p, fixé au ro- chet, facilite la manœuvre; suivant qu'on le tourne d'un côté ou de l’autre, le rochet engrène ou n’engrène pas avec le pignon. Les extrémités des tubes capillaires qui terminent le tube ab et la cloche fz sont mastiquées dans deux petits ro- binets en acier r, r', dont les extrémités rodées s’ajustent exactement l’une sur l’autre. La figure 10 donne une idée exacte de la disposition de ces pièces d'acier. Il est im- portant que ce masticage soit fait avec le plus grand soin , 246 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE afin qu'il ne reste pas le moindre vide entre les tubes de verre et les tubulures d'acier; car il s’arrêterait dans ces vides des volumes variables de gaz, ce qui nuirait à la préci- sion des mesures. Pour ajuster exactement les deux robinets l'un sur l’autre, on enduit l’une des surfaces ab, fig. 10, de caoutchouc fondu, et on serre les deux pièces l’une contre l'autre au moyen de la petite pièce en laiton, fig. 11, qui porte une gorge conique à l’aide de laquelle on presse fortement l'un contre l’autre les deux cônes extérieurs des pièces d’a- cier à robinet. Le serrage est très-énergique sur tout le con- tour des cônes, parce que les cônes en creux de la presse, fig. 11, ont un angle à la base un peu plus aigu que les cônes en relief des pièces d’acier, fig. 10. La cloche fx est maintenue dans une position verticale in- variable, au moyen d'une pince x, fig. 6, garnie intérieure- ment de bouchons, et que l’on ouvre ou ferme très-facile- ment à l’aide de l’écrou mobile s; cet écrou marche sur une vis qui peut tourner horizontalement autour de x. La pince est d’ailleurs fixée, une fois pour toutes, dans une position convenable, sur le support ZZ', où elle est maintenue par la vis de pression (w, Il est ainsi extrêmement facile de mettre la cloche en place, et de la détacher sans s’exposer à casser le tube capillaire fer’. Les tubes ab et fs sont divisés tous deux en millimètres, la division commençant par en bas. Pour déterminer la loi de compressibilité d’un gaz dans cet appareil,on commence par dessécher le tube ab, après avoir amené le mercure vers le bas de ce tube et mis le robinet R dans la position convenable. Pour cela, on remplit le man- chon d’eau tiède, et l'on fait un grand nombre de fois le vide DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 247 dans le tube ab, en établissant la communication avec la machine pneumatique à l’aide d’un tube qui vient s'adapter à l'extrémité r; enfin, on rétablit la communication entre les deux tubes, et l’on verse du mercure sec dans le tube cd jusqu’à ce que le mercure commence à s’écouler par le tube capillaire ar. On ferme alors le robinet r. Le gaz sur lequel on veut expérimenter est recueilli dans la cloche fz que l’on a préalablement bien desséchée, puis remplie complétement de mercure en aspirant par l’extré- mité r'. Pour faire passer ce gaz dans l'appareil manomé- trique, on met la cloche fg en communication avec le tube ab en joignant les deux tubulures r et r'; on fait monter la cuve à mercure V afin de comprimer le gaz dans la cloche, et l’on ouvre les robinets ret r'; enfin, on fait couler le mercure du tube ab, jusqu'à ce que le mercure de la cuve, après s’être élevé successivement dans la cloche /g et dans le tube capil- laire qui la surmonte, commence à passer dans le tube capil- laire ahr qui termine le tube ab. On ferme subitement le ro- binet r' au moment où le mercure affleure exactement à un trait + marqué sur le tube capillaire ah. Nous avons dit que le tube ab était divisé en millimètres comme le tube cd. On choisit un certain nombre de ces divi- sions, par exemple, celles qui sont distantes de 4 en 4 centimè- tres, comme autant de repères fixes auxquels on limitera le volume du gaz dans chaque expérience particulière. De cette manière, tous les gaz seront amenés, successivement, à occu- per les mêmes volumes, et les forces élastiques qu’ils présen- teront seront plus rigoureusement comparables. Les volumes correspondant à ces divers repères ont d’ail- leurs été déterminés rigoureusement, à partir de l’origine 248 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE constante fixée par le repère +, au moyen de la pesée du mercure qui les remplit. La disposition du robinet R rend cette opération facile. Voici les valeurs que l’on a trouvées pour ces volumes : Repères, Volumes. 72 841,95 68 800,00 64 758,56 60 717,26 56 635,84 52 634,46 48 ” bg2,83 44 551,40 40 509,98 36 468,37 32 426,85 30 406,01 28 384,89. Les tableaux suivants comprennent les résultats de toutes les expériences que j'ai faites sur divers gaz. . Air atmosphérique. Température du manchon g°,0. Repères. Volumes. Pressions. PY. 72 841,95 667,93 56236 68 800,00 702,78 56222 64 758,56 741,13 56219 L 60 717,26 783,88 56225 56 675,84 831,88 56222 b2 634,46 885,88 56205 48 592,83 948,03 56202 14 551,40 1019,13 56195 4o 509,98 1101,08 56154 36 468,37 1198,38 56129 32 426,85 _ 1314,88 56126 28 384,89 1457,61 . 56102. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 2/9 Pour comparer entre elles les compressibilités des diffé- rents gaz, nous choisirons dans chaque tableau les résultats qui se rapportent au cas où le gaz exerce une force élastique d'environ 700%", et celui où cette force élastique est sensi- blement le double. Ainsi, pour l'air atmosphérique, nous prendrons les observations qui ont eu lieu aux repères 68 et 28; nous aurons : 68 P — 702,78, PV — 562220, PV — = 5. 28 P'— 1457,61, P'V'— 561016, P'V' Fos Le rapport 2Y est plus fort ici que dans mes premières PP PV P q > P expériences, t. XXI, page 375, où il a été trouvé de 1,0014. Ce dernier résultat mérite d’ailleurs plus de confiance. Gaz oxyde de carbone. Température du manchon 80,9. Repères. Volumes. Pressions, PV. 72 841,95 668,73 56305 68 800,00 703,18 56254 64 758,56 741,77 56263 60 717,26 784,53 56271 56 675,84 832,58 56269 52 634,46 886,98 56275 48 592,83 948,93 56255 44 - 551,40 1020,13 56249 ho 509,98 1102,38 56220 36 468,37 1200,18 56214 32 426,85 1315,83 56165 28 384,89 147,28 56090. On prend 68 P— 703,18, PV 28 e— 1457,28, P'V' T. XXVL 32 [IL cr ES Su «a S Le [Sal Le) © & 250 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Hydrogène protocarboné. Température du manchon 9°,9. Repères. Volumes, Pressions, PV. 72 841,95 635,93 53542 68 800,00 669,23 53538 64 758,56 706,53 5359 60 717,26 746,28 53528 56 675,84 792,03 53528 52 634,46 843,43 53br2 48 592,83 902,23 53487 4 551,40 969,33 53449 4o 509,98 1047,83 53436 36 468,37 1140,23 53394 32 426,85 1249,93 53352 28 384,89 1383,73 b3257. Prenons les deux expériences, 64 P— 706,53, PV — 53595, PV 653595 8 | P1883 08 PP VU 636 MIRE 5aa5r te E Deutoxyde d'azote. Température du manchon 99,0. Repères. Volumes. Pressions, PV. 72 841,95 720,08 60627 68 800,09 757,43 60595 64 758,56 798,93 60603 60 717,26 844,78 60593 56 675,84 896,43 60585 b2 634,46 955,08 60596 48 592,83 1021,08 60562 AA 551,40 1098,08 60549 ho 509,98 1187,03 60535 36 168,37 1291,33 60487 32 426,85 1416,33 60455. 72 P — 720,08, PV = 606271, VA MN Conte 32 P'— 1416,33, P'V'— Go4548, P'V' DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 251 Protoxyde d'azote. Température du manchon 8,1. Repères. Volumes. Pressions, PV. 72 841,95 703,10 59198 68 800,00 739,88 5g1g9x 64 758,56 779,98 59166 | 60 717,26 824,88 59165 56 675,84 874,68 5gt14 52 634,46 931,23 59083 48 592,83 995,78 59033 44 551,40 1069,78 58988 40 509,98 1155,98 58949 36 168,37 1257,73 58907 32 426,85 1378,73 58850 30 406,07 1448,63 58815. 72 DL = 503,10, PV — 59198, PV 30 P'— 1448,63, P'V'— 58815, P'V’ Gaz acide chlorhydrique. Température du manchon — 8°,9. Repères. Volumes. Pressions, PV. 72 841,95 674,28 : 56971 68 800,00 708,93 56714 64 758,56 747,58 56708 60 717,26 789,98 56662 56 675,84 838,38 5666: bar 634,16 892,18 56605 AL OU. 592,83 954,26 5657x 44 551,40 1024,98 56518 4 4o 509,98 1107,13 56460 36 468,37 120/4,08 56397 32 426,85 1319,13 56306 28 384,89 1460,03 56194. 68 P— 708,93, PV = 56714, PV 28 P'— :460,03, PV — 56194, P'V' 2b2 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Gaz acide sulfhydrique. Température du manchon 9°,r. Repères. Volumes. Pressions. Pv. 72 841,95 722,53 60834 68 800,00 759,43 60754 64 758,56 800,83 60748 60 717,26 846,53 60718 56 675,84 897,68 60669 52 634,46 956,03 60656 48 592,83 1021,)3 60596 IAA 551,40 1096,82 60477 40 509,98 1183,98 60382 36 468,37 1287,33 60293 32 426,85 1409,93 60182. 72 PI Nr22:53; PV — 60834, “BV: ee 32 P'— 1409,93, P'V'— 60182, P'V' Gaz ammoniac. Température du manchon — 8°,1. Repères. Volumes. Pressions. PV. 72 841,99 668,93 56325 68 800,00 703,53 56282 64% 758,56 741,23 56227 60 717,26 783,18 56174 56 675,84 829,98 56094 52 634,46 882,98 56022 48 592,83 943,18 55915 [AA 551,40 1013,63 55892 40 509,98 1092,53 55715 36 468,37 1186,38 55568 32 426,85 _ 1299,H1 55452 28 384,89 1435,33 55243. 68 PIN 705,53, MEN — 190262, PV = 1,01881. 28 P'— 135,33, P'V'— 55243, PV DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 253 Gaz cyanogène. Température du manchon 7°,7. Repères. Volumes. Pressions. PY. 76 » 638,43 » 72 841,95 668,73 56304 68 800,00 793,48 56279 64 758,56 741,08 56215 60 717,26 783,13 56171 56 675,84 829,93 56090 52 634,46 882,43 55987 48 592,83 942,63 55882 4 551,40 1011,23 55759 40 509,98 1090,83 55629 36 468,37 1184,53 55479 32 426,85 1294,53 55256 28 384,89 1428,58 5498. 68 P— 703,48, PV — 56279, PV EN 53. 2855 Plone PIN 2 Acide sulfureux. Dans mes expériences sur l'acide sulfureux et dans celles qui suivent, les volumes correspondant aux divers repères du tube mesureur sont un peu changés, par suite d’un accident arrivé au tube capillaire qui le termine. Ce tube ayant été cassé, il a fallu le remplacer, et procéder à un nouveau jaugeage, dont les résultats se trouvent d’ailleurs inscrits dans les tableaux. 254 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE 1"€ SÉRIE. — Avec une petite quantité de gaz, afin d'opérer sur le gaz très-dilaté. Température 7°,7. Repères. Volumes. Pressions. pv. 30 407,42 388,63 158336 26 365,42 432,18 155927 22 323,97 487,03 157783 20 303,06 520,38 157706 18 281,71 557,88 157160. 2° SÉRIE. — Avec une plus grande quantité de gaz. Température 7°,7. 56 677,78 571,83 38757 ba 636,29 608,33 38707 48 594,53 649,83 38634 44 552,90 697,83 38583 40 511,28 752,83 38491 36 469,72 818,23 38434 32 128,24 895,58 38352 30 407,42 940,03 38299 26 365,42 1043,68 38138 22 323,97 1173,93 38032 20 303,06 1202,27 37949 18 281,71 1341,58 37794. == ee 4 4h P 697,83, PV 38583, A — 1,02088. 18 P— 131,58, "PV'— 137700, 0 PIVL 3 séRE. — Le méme acide sulfureux à une température plus basse. Température 1°,7. 56 677,78 558,38 37846 52 636,29 593,58 37769 48 594,53 634,48 37722 4 552,90 680,88 37646 40 513,28 734,83 37570 36 169,72 798,03 37485 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 255 32 428,24 873,63 37412 30 407,42 916,73 37350 26 365,42 1018,53 37219 22 323,97 1144,53 37079 20 303,06 1217,63 36902 18 281,71 1242,83 35o12 | Rosée apparente mue 16 » 1248,33 De RACE 14 » 1261,43 Fer» É 12 » 12h3,83 » 10 » 1256,03 » 8 » 1257,98 » Après ces expériences, on a absorbé le gaz 1260, 13 » Fee sulfureux par la potasse, on a re- 1262,68 » | smmirent eee absorbable. 5 P — 593,58 = 3776 PV ; , e er? 2 Las — 1,02352. 20 P'— 1217,63, P'V'— 36902, P'V' 4° séRte. — Sur un gaz sulfureux plus pur qui ne laisse pas de résidu. Température 1°,7. 68 800,00 746,63 597304 64 728,56 786,61 596697 60 717,26 830,83 595921 56 675,84 880,23 : b94895 52 634,46 936,28 594032 48 592,83 999,68 592640 [AA 551,40 1071,78 590980 40 509,98 1155,53 589280 On croit voir un peu de rosée; ce pour cela que l'on aug- ‘36 468,37 1235,68 578766 mente, successive ment, le volume dans les deux expé- riences suivantes. 37 478,83 122/4,68 586423 38 489,28 1202,23 588213 35 457,97 1 238, 78 Liquide bien apparent sur le mercure. 33 437,21 1241,73 32 426,85 1242,68 30 406,01 1244,68 28 384,89 1245,83 256 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE 26 364,09 1247,13 2/4 343,29 1248,13 20 301,88 1249,73 16 » 12D1,D3. 68 PL 7/6:63, PV —. 597304, PV PR CAR AE im Le rapport — est ici plus faible, mais il faut remarquer que la force élastique entre les deux repères 68 et 38 n’a pas changé de 1 à 2, mais seulement de 1 à 1,61. J'ai voulu reconnaître si, dans un mélange à proportions connues de deux gaz inégalement compressibles, la compres- sibilité pouvait se calculer d'après les proportions suivant lesquelles les gaz entrent dans le mélange, et la compressibi- lité individuelle de chacun d'eux. A cet effet, j'ai expérimenté sur deux mélanges d'air et d'acide carbonique, dont le pre- mier était formé de volumes égaux de chacun des gaz, tandis que le second était composé en volume de : d'air et de - d'acide carbonique. Voici les résultats que j'ai obtenus : Mélange, à volumes égaux, d'air et d'acide carbonique. Température 7°,7. Repères. Volumes. Pressions. PV. 56 657,78 537,03 36399 52 636,29 572,03 36398 48 594,53 611,23 36339 44 552,90 657,13 36332 40 511,28 710,53 36328 36 469,72 773,13 36316 32 428,24 847,83 36307 28 386,27 939,03 36272 24 344,57 10h2,23 36257 22 323,97 1119,98 36285 20 303,06 1196,98 36276 18 281,71 1285,28 36200. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 257 On prend les deux expériences aux traits 44 et 18, pour lesquelles on a 44 H— 657,13, PV — 36332, APTE 36332 18 H'—1285,28, PV — 36200, PV 36200 — 2OPRE Mélange de = d’air et de = d'acide carbonique. Température 7°,7. Repères. Volumes. Pressions. PY. 56 677,78 534,18 36206 52 636,29 568,93 36207 48 594,53 608,43 36173 44 552,90 654,38 36181 40 511,28 707,38 36167 36 469,72 770,23 36179 32 428,24 843,83 36136 28 386,27 934,33 36090 24 344,57 1047,53 36094 22 323,97 1115,48 36139 20 303,06 1192,63 36143 18 281,7: 1279,78 36053. Dans la 2° série, on prend les deux expériences aux traits 44 et 18, pour les- quelles on a HE —U 65,36, | PV —.3618x, Pv ty! : —— —= 1,00355. 18 H/—1279,78,. … PV — 36053. PV Si chacun des gaz supportait la pression entière, on aurait pour l'air, d’après le tableau de la page 248, 72 P— 667,93, PV — 56236, PV = = 6 D TRS PV 676, py — ”/9» et pour l'acide, d’après le tableau de la page 236, ; 200 P— 774,03, PV — 148219, PV 1.00638 FQar inlerpolaion eue. JP = 145882, PV 147270, PV PV La moyenne des deux valeurs de py St 100417, qui ne diffère pas beau- coup de 1,0036/4 que nous avons trouvé pour le mélange à volumes égaux. Cette T. XXVI. 33 258 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE dernière valeur est seulement plus faible, et cela doit être, car il aurait fallu in- troduire dans le calcul de la compressibilité moyenne les valeurs du rapport PV’ quand l’air et l'acide carbonique passent de la force élastique de 328,56 — 7 657,13 à la force élastique 642,64 = 1285,28. Ces valeurs ne sont pas données immé- diatement par mes expériences, qui ne s'étendent pas à des pressions si faibles ; elles ne pourraient s’en déduire que par interpolation. Les expériences qui précèdent montrent seulement que la compressibilité d’un mélange de deux gaz est intermédiaire entre celles que présenterait chaque gaz isolé pour les mêmes variations de pression. Quand les variations de pression sont peu considérables, comme dans les analyses eudiométri- ques, on peut donc calculer la compressibilité du mélange d’après les proportions des gaz mélangés. Je citerai encore quelques expériences que j'ai faites sur des mélanges d'acide sulfureux et d'hydrogène, qui con- duisent à la même conclusion. Mélange d’acide sulfureux et d'hydrogène en volumes à peu près égaux. Température 1°,7. Repères. Volumes. Pressions. PV. 60 717,26 814,83 58444 56 675,85 864,08 58399 b2 634,46 919,93 58366 48 592,83 983,29 58293 [AA 551,40 1056,13 58235 40 509,98 1139,73 58124 36 468,37 1239,03 58033 32 426,85 1356,83 57916 30 406.07 142/,63 57841. Si l’on prend le rapport entre les deux valeurs de PV pour les repères 60 et 30, on trouve 1,01043 pour une variation de pression de £ à 1,75. Cette valeur est beaucoup plus faible que celle que l’on déduit de la 4° série d'expériences sur l'acide sulfureux pur à la même température. DES FLUIDES ÉLASTIQUES,. 259 On ajoute une plus grande proportion d'acide sulfureux, Température 19,7. Repères, Volumes, Pressions. PV. 60 717,26 730,13 52369 56 675,85 774,08 52316 52 634,46 823,33 52237 48 592,83 879,38 52132 44 551,40 944,28 52067 4o 509,98 1018,88 51957 36 468,37 1106,33 51817 32 426,85 1211,13 51697 30 406,07 1271,38 51620 28 386,27 1336,78 51636 25 » 1438,98 Rosie. 24 344,57 1466,48 Dépôt de liquide. Après cette expérience, on absorbe l'acide sulfureux par la potasse pour me- surer le volume du gaz hydrogène; on trouve ainsi que ce gaz au volume 28 exerce une pression de 2032",34 ; par suite le gaz acide sulfureux en exerçait une de 1:33,44, ce qui donne pour les proportions relatives en volumes des deux gaz, en négligeant les écarts par rapport à la loi de Mariotte, Hydrogène.......,.. 1,00, Acide sulfureux...... 5,b7. è PV Si l’on calcule le rapport pay Pour Jes deux repères 60 et 30, pour lesquels les pressions du gaz sont entre elles comme 1 : 1,75, on trouve 1,0145, qui n’est plus que très-peu inférieur à celui que nous avons trouvé pour l'acide sulfureux pur. ; Dans cette dernière série d'expériences sur la compressi- bilité des fluides élastiques, je me suis attaché à mettre en évidence les écarts que les différents gaz présentent par rap- port à la loi de Mariotte, quand on fait varier leur force 9e 260 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE élastique depuis une atmosphère jusqu’à deux environ; leur volume change alors à peu près de 2 à 1. Pour que l’on puisse juger plus facilement l'importance de cet écart, je réunis en un seul tableau les valeurs trouvées pour le rapport A h dant à la variation d py Sur chaque gaz, correspondant à la variation de pres- sion que je viens d'indiquer; j'y joins les valeurs exactes de ces pressions que l’on n’a pu rendre égales pour tous les gaz. Je rappellerai que toutes les expériences ont été faites à une température de 7°,7. P. I Fr pr Air atmosphérique... .... 702,78 1457,6x 2,074 1,00215 Deutoxyde d’azote....... 720,08 1416,33 1,967 1,00285 Oxyde de carbone....... 703,18 1457,28 2,072 1,00293 Hydrogène protocarboné.. 706,53 1383,73 1,958 1,00634 Protoxyde d’azote...,.... 703,10 1448,63 2,060 1,00651 Acide carbonique... ...... 774,03 150,63 2,003 1,00722 Gaz acide chlorhydrique.. 708,93 1460,03 2,059 . 1,0092b Gaz acide sulfhydrique ... 722,53 1409,93 1,91 1,01083 Gaz ammoniac.........,. 703,53 1435,33 2,040 1,0188r Gaz acide sulfureux. ..... 697,83 1341,8 1,922 1,02088 Gaz cyanogène.......... 703,48 1428,58 2,031 1,02353. Pour que ces nombres soient rigoureusement comparables, - E Re ; ; il faudrait que le rapport 5 fütinvariable, et que la pression initiale fût la même pour tous les gaz. Cette identité n'existe pas complétement. Les gaz sont rangés dans l’ordre où la divergence par rapport à la loi de Mariotte va en croissant; on reconnaît immédiatement que c'est aussi celui de leur aptitude croissante à prendre l’état liquide. Il n’y a d’excep- tion à cet égard que pour l'hydrogène protocarboné qui pré- sente un écart considérable, bien qu'on n'ait pas réussi à le DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 261 liquéfier jusqu’à présent ; mais j'ai déjà dit que le mode habi- tuel de préparation ne donne pas ce gaz dans un état cons- tant de pureté, et il est à craindre qu’il ne renferme quelque substance étrangère qui influe sensiblement sur sa compres- sibilité. Au reste, il ne faut pas perdre de vue que ces rapports changent notablement avec la température; les variations sont surtout rapides quand on approche de la température de liquéfaction, comme on le reconnaît dans mes expériences sur l’acide sulfureux et le cyanogène, en comparant les va- riations de volume qui ont lieu pour les dernières augmen- tations de pression avant la liquéfaction. On remarquera d’ailleurs que la liquéfaction n’est pas subite, auquel cas la force élastique deviendrait immédiatement égale à celle de la vapeur saturée, car on voit du liquide condensé sur les parois du tube longtemps avant que la force élastique cesse d'augmenter avec la diminution de volume. Je reviendrai sur ce sujet dans un des mémoires suivants, qui traitera de la force élastique des vapeurs. Il serait intéressant de déterminer les valeurs du rapport PV À = - A py Pour le même gaz à des températures très-différentes, et de chercher sa valeur maximum pour divers gaz dans le voi- sinage de leur liquéfaction, afin de connaître le plus grand écart qu’un gaz peut présenter par rapport à la loi de Ma- riotte sans prendre l’état liquide; mais on rencontrerait de grands obstacles dans cette recherche, à cause de la difficulté de maintenir rigoureusement stationnaires des températures qui s’écartent beaucoup de la température ambiante, 262 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE SUR LA CHALEUR SPÉCIFIQUE DES LIQUIDES A DIVERSES TEMPÉRATURES. Dans les expériences sur les chaleurs spécifiques des va- peurs que j'ai développées dans le mémoire précédent, j'ai constamment ajouté à la quantité de chaleur communiquée au calorimètre par la vapeur, celle qu'abandonnerait la subs- tance liquéfiée si elle descendait jusqu’à o°. On obtient ainsi ce que j'ai appelé la chaleur totale, dont la considération facilite beaucoup les calculs où l’on doit faire entrer des éléments de cette nature. Mais il faut connaître, pour cela, la chaleur spécifique moyenne du liquide entre o°, et la température à laquelle la substance reste finalement dans le calorimètre. Quand on veut obtenir la chaleur latente de vaporisa- tion d’un liquide, il faut retrancher de la quantité de chaleur donnée par l'expérience calorimétrique celle que la substance a abandonnée, à partir de son point de liquéfac- tion jusqu’à la température à laquelle elle est restée dans le calorimètre. On a donc besoin de connaître la chaleur spé- cifique moyenne du liquide depuis les températures am- biantes jusqu’au point d’ébullition de la substance. Or, la chaleur spécifique des liquides augmente, en géné- ral, très-rapidement avec la température; et lorsqu'on en a déterminé la valeur entre certaines limites, il n’est pas per- mis de l'appliquer pour des températures qui en sont très- éloignées, Je me suis proposé de déterminer expérimentale- ment les éléments nécessaires pour établir une formule d'in- terpolation qui permit de calculer, pour chaque liquide, la : DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 263 quantité de chaleur qu'il prend pour s'élever de 0° à une température quelconque t. Il est clair qu’à l’aide de cette for- mule on pourra toujours calculer la quantité de chaleur qui portera le liquide d’une température quelconque à une autre également quelconque. Soit Q la quantité de chaleur qu’une substance liquide prend pour s’échauffer de o à T°, on peut poser Q = AT + BT: + CTi, A,Bet C étant trois coefficients constants, que l’on pourra calculer numériquement quand on connaîtra trois valeurs de Q, correspondant à des valeurs de T convenablement choi- sies dans l'échelle des températures. Il serait difficile de déterminer, directement, ces trois valeurs de Q par l’expé- rience ; mais on peut les obtenir d’une manière détournée. Il suffit, en effet, de déterminer par l'expérience les quan- tités de chaleur que le liquide abandonne ou prend, quand il passe de la température ambiante, 1° À une température très-inférieure ; 2° À une température supérieure, mais notablement infé- rieure à son point d’ébullition ; 3° À une température très-voisine de son point d’ébulli- tion ; et de combiner ces éléments, comme nous le verrons tout à l'heure. Je commencerai par décrire l'appareil spécial qui m'a servi pour ces recherches. La figure 3, planche IT, en repré- sente une coupe transversale. ABCD est une cuve cylindrique en cuivre rouge, portant en B un appendice conique latéral. Dans l'axe de cette cuve 264 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE se trouve un cylindre en laiton EF, qui reçoit le liquide dont on veut déterminer la capacité calorifique. Ce cylindre est muni, 1° d'une tubulure centrale supérieure f, dans laquelle on engage un thermomètre t qui donne la température du liquide; 2° d’une tubulure latérale cd, par laquelle on peut, en ouvrant le robinet R', exercer à l’intérieur du cylindre la pression d’une atmosphère artificielle; 3° d'une tubulure inférieure et latérale ab qui se termine par un tube effilé, et par laquelle on fait couler le liquide dans la boîte Q du ca- lorimètre lorsqu'on ouvre le robinet R. On manœuvre ce robinet du dehors à l’aide d’une longue tige. La cuve pose sur un support annulaire LM. Un écran double GH, IK pré- serve le calorimètre du rayonnement de la cuve. Le récipient du calorimètre se compose d’une grande boîte cylindrique Q, dans laquelle se rend le liquide dont on dé- termine la chaleur spécifique, et d’une boîte plate U renfer- mant une lame en hélice disposée comme celle des boîtes du calorimètre pour les gaz (fig. 10 et 11, planche I), et ayant pour but de condenser la vapeur qui pourrait être émise par le liquide dans la boîte Q. La disposition générale de ce ca- lorimètre est d’ailleurs semblable à celle du calorimètre em- ployé pour la chaleur spécifique des gaz. Je détermine ordinairement la chaleur spécifique du li- quide dans trois parties différentes de l'échelle thermomé- trique : 1° Entre — 35° environ et la température ambiante; 2° Depuis la température ambiante jusque vers le point mi- lieu entre cette température et celle de l'ébullition du liquide; 3° Depuis la température ambiante jusque près de l'ébulli- tion. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 265 Dans le premier cas, on remplit la cuve ABCD d’un mé- lange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cristal- lisé , que l'on agite continuellement à l’aide de l’agitateur à palette PON. La température du liquide contenu dans le cylindre EF descend successivement; au bout d'une heure environ, le thermomètre £ indique un minimum auquel il se maintient ensuite stationnaire pendant 5 à 10’. C’est ce moment que l’on choisit pour faire l'expérience. Lorsqu'on s'aperçoit que le thermomètre approche du minimum, on dispose le calorimètre pour l'expérience; on fait l'observation de la variation de son thermomètre T pendant une première période de 10’, sous l'influence des causes extérieures; puis, après avoir fermé le robinet R", on ouvre le robinet R' qui fait communiquer le cylindre EF avec un réservoir contenant de l'air à une pression supérieure à celle de l'atmosphère, et que l’on règle d’après la vitesse que l’on veut donner à l’é- coulement du liquide ; enfin , on ouvre le robinet R. Le li- quide froid passe, en un petit nombre de secondes, du cy- lindre EF dans le réservoir Q du calorimètre. Aussitôt que l’on reconnaît, au sifflement qui se fait entendre, que l'air commence à sortir, on ferme les robinets R, R', et l’on ou- vre R”. On observe maintenant, de minute en minute, la marche du thermomètre T jusqu’à ce que celui-ci, après avoir indi- qué un minimum, prenne une marche ascendante parfaite- ment régulière, preuve que le liquide du réservoir Q s’est mis en équilibre de température avec l’eau ambiante. On procède alors à l'observation de ce thermomètre pendant la période finale de 10 minutes. Pour déterminer la chaleur spécifique du liquide dans la T. XXVI. 34 266 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE partie moyenne de l'échelle thermométrique, on remplit la cuve ABCD d’eau, et, au moyen d’une lampe à gaz, on élève cette eau à la température convenable, que l’on peut mainte- nir stationnaire aussi longtemps qu'on veut. L'expérience se fait d'ailleurs de même que dans le premier cas; seulement on n'attend pas que le liquide se soit complétement écoulé jusqu’au niveau « , de peur qu'une petite portion de vapeur entraînée par le courant d'air ne vienne déposer, dans: le calorimètre, la chaleur latente qu’elle aurait prise dans la cuve ABCD. Enfin, pour obtenir la capacité calorifique du liquide de- puis la température ambiante jusque près de son point d’ébullition, on met dans la cuve ABCD soit de l’eau , soit de l'huile, selon la température d’ébullition du liquide; on. maintient la cuve à une température stationnaire, et l'on fait l'expérience comme dans le second cas. À l’aide de ces trois déterminations , on peut calculer une formule empirique qui donne la quantité de chaleur Q, que la substance prend quand sa température s'élève de o à T. Posons Q = AT + BT2+- CTé, A,B,C étant trois coefficients constants, qui doivent être déterminés à l’aide des expériences. Soit Q’ la quantité de chaleur qui a été trouvée dans la première expérience entre — 6 et 8. Nous aurons depuis — 6 jusqu’à o, q ——A0 +- B6? — CO, et depuis o° jusqu'à +- 0’, g’—1 A0'+4-B67-+ C0; d'où 949 —=Q = A(4—+406) + B(07—02) +4 C(W + 4$). Soit Q" la quantité de chaleur abandonnée par le liquide en descendant depuis la température 6" jusqu’à 6," où il reste DES ‘FLUIDES ÉLASTIQUES. 267 dans le calorimèëtre, on aura l — A0" + Bo"? + CO" r He DNA 1 , r — basque dinge QI ADR) AB (PQ) CRE 0,75). A n I TN Enfin, soit Q"" la quantité de chaleur que le liquide aban- donne en descendant de g" a 6,7 où 1l reste dans le calorimè- 2 tre, on aura de même Q"’ == A(6'/ à 6," + B (62 _— 6,2) + Cp": Fe 0,3). A l’aide de ces trois équations on détermine facilement les trois coefficients inconnus À, B,C. La chaleur spécifique élémentaire da liquide pour un tem- pérature quelconque T, c’est-à-dire la quantité de chaleur qu'il est nécessaire de fournir à l'unité de poids de ce liquide pour élever sa température de "T° à (T + 1}, est alors don- née par la formule d = — À + 2BT + 3CT:. ‘On peut déterminer directement la chaleur spécifique du hiquide pour de petites variations comprises entre les limites des températures ambiantes, soit en employant le procédé que j'ai indiqué pour l’essence de térébenthine dans un de mes précédents mémoires sur les chaleurs spécifiques (4n- nales de chimie et de physique, 2° série, tome LXXIIT, p. 34), soit à l’aide de l'appareil que nous venons de décrire. Dans ce dernier cas, on place dans le calorimètre un poids connu du liquide même dont on veut déterminer la capacité calori- fique, et dans le cylindre EF une autre portion du même li- quide, que l’on porte, soit à une température inférieure à o° par un mélange réfrigérant, soit à une température élevée; et l'on éxécute l'expérience comme dans le cas où le calorimètre 34. 268 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE est rempli d’eau. Il est clair que, de cette manière, on dé- termine la chaleur spécifique du liquide entre diverses limites de température, par rapport à celle que le même liquide pos- sède à la température ambiante. Mais cette méthode se prête difficilement aux liquides très-volatils. Enfin , en modifiant légèrement l'appareil que nous venons de décrire, on peut s’en servir pour déterminer la chaleur spécifique du liquide à des températures qui dépassent beau- coup celle de son ébullition sous la pression ordinaire de l'atmosphère. Il suffit pour cela de remplacer le cylindre EF de la figure 3 par celui qui est représenté fig. 4. La seule différence consiste en ce que la monture supérieure est changée; car on n’a plus besoin, pour faire couler le liquide, d'exercer à l'intérieur une pression artificielle ; celle qui pro- vient de la vapeur est suffisante. Un tube de cuivre f?, ou- vert par le haut et fermé par le bas, est maintenu dans l’axe du cylindre EF; il est rempli d'huile fixe, et recoit le réser- voir du thermomètre destiné à indiquer la température du liquide. Ce tube porte un cône extérieur c, bien rodé, à l’aide duquel on ferme l'orifice du cylindre EF. Une boîte à étoupe, dans laquelle on serre de l’étoupe imprégnée de mastic gras au minium, achève de rendre la fermeture her- métique. Lorsque le liquide a été porté par le bain d'huile à la température convenable, et que celle-ci se maintient stationnaire pendant quelque temps, on tourne avec pré- caution le robinet R, la pression de la vapeur fait écouler le liquide dans le calorimètre; on ferme le robinet R quand on juge que la quantité de liquide écoulé est suffisante. L'expérience s'achève comme à l'ordinaire. Ce procédé est d’ailleurs analogue à celui que j'ai employé pour détermi- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 269 ner la chaleur spécifique de l’eau liquide aux températures supérieures à 100° (tome XXI, page 730). Il est souvent difficile, surtout pour les liquides qui bouil- lent à des températures peu élevées, de déterminer leur capacité calorifique pour trois portions suffisamment diffé- rentes de l’échelle thermométrique. Ainsi, par exemple, pour l'éther et le sulfure de carbone, on ne peut guère faire que deux séries d'expériences, l’une depuis la température am- biante jusqu’à celle que donne le mélange réfrigérant, et l’autre depuis la température ambiante jusqu’à celle de l’é- bullition du liquide. On ne peut plus alors calculer qu’une formule à deux termes de la forme Q — At + BF; mais on remarquera que celle-ci suffit, en général, au but spécial que j'avais en vue (page 262). Pour la plupart des liquides, je me suis contenté de ces deux séries de déterminations, et de la formule à deux termes qui s’en déduit; j'ai évité ainsi une perte de temps trop considérable. Les substances qui m'ont servi pour ces nouvelles expé- riences étaient précisément celles dont j'avais déterminé les chaleurs latentes de vaporisation, et la chaleur spécifique de vapeur. Les résultats sont ainsi plus sûrement compa- rables. | Eau. Je n’ai pas eu besoin de faire de nouvelles expériences sur la capacité calorifique de l’eau; ce sujet a été traité, d’une manière très-complète, dans mon premier travail (tome XXI, page 729 ). En prenant pour unité la capacité calorifique de l’eau de 10° à 11°, la quantité de chaleur Q que prend 270 DE LA (CHALEUR SPÉCIFIQUE 1 gramme d’eau quand sa température is’élève de o° à T° est donnée par la formule Q — T + 0,000027° + 0,0000003T°. Alcool absolu. J'ai déterminé la chaleur spécifique de l'alcool dans trois parties différentes de l'échelle thermométrique, afin de pou- voir calculer une formule à trois termes. Voici les éléments de cette détermination : LÉ II. IT. IY. Ve. VI. VII. VIII. IX. gre gr » gr. gr. gre gr. x) gr. gr. gr, 62,625 61,33 55,700 B9645 79,20 78,70 49,518 77514 77,9 À Re —23,00 11,48 42,548 42,200 0,554 41,004 59,944 66,37 66,02 AC SE 16,724 18,632 11,284 11,273 8,377 8,174 12,470 10,85 10,43 T—1 39,724 30,112 31,264 30,927 32,177 : 32,830, 47,169 55,52 55,59 ADP 2,539 1,910 1,9897 2,1610 2,930 2,938 2,810 5,2314 5,247d | Mi 530,50 530,50 30,50 530,50 530,50 530,50 530,50 530,50 530,50 (055 21,508 16,521 18,950 19,220 19,626 19/805 30,104 35,976 35,713. Pour calculer les constantes de la formule d’interpolation, je prendrai les données de l'expérience T, la moyenne des expériences III, IV, V et VI, qui ontété faites à peu près entre les mêmes limites de température, enfin la moyenne des expé- riences VIII et IX, qui ont eu lieu également entre des tem- pératures peu différentes. Nous aurons ainsi : I. Quantité de chaleur prise par 1%" d’alcool qui se réchauffe de 230,00 4-00 T2 ee ---eereneee 21,508. TS NIV AVE VE Quantité de chaleur perdue par 15: d'alcool qui se refroïdit de 41958 à 99,777... ....: MER RRANEE 19,400. VIII et IX: Quantité de chaleur perdue par 1% d'alcool qui se refroïdit de-662 19) rot Gliasch ie sieele e els 2 {exc 8 58fb Calculons, au moyen de ces! données, la formule (DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 271 Q—At + BF + CF, qui donne la quantité de chaleur que 1 gr. d'alcool prend pour élever sa température de 0 à & Soit q la quantité de chaleur que perd 1 gr. d’aleool quand sa température s’abaisse de 0° à — 23°, nous aurons —q —=—AÀ.23,0 + B(23,0)° — C(23,0)°. Si g' représente la quantité de chaleur que 1 gr. d’alcool prend pour élever sa température depuis o° jusqu’à 16°,724, on aura de même se q'—A.16,724 +B(16,724) + C(16,724), par suite g+g = 21,508 — A.39,724+4B[(16,724)° —(23,0)°]4-C[(16,724)°+ (23,0)°], ou | 21,508 — À.39,724—B.249,308+C.16843,5., (1) _ On trouvera de même, d’après les expériences de III à VI, 19,400 — A.31,80 + B.1633,02+ C.7093,8. (2) Enfin, les expériences VIII et IX donnent 35,845 — A.55,5b5,-+ B.4268,57+C.288847,2. (3) = De ces trois équations on déduit log A — :,7384166 \ log B — 3,0499296 Mentluernetonnob itog Ct6;3486027 A,Bet C sont positifs … De la formule LV | Q—At#{B" + CH, ‘on tire Le — A + 2Br + 3CF. en" TU HO! “ ] ao 1 q INOU , x Peut être considéré comme {a chaleur spécifique élémen- taire de l'alcool à une température queleonque #, e’est-à-dire 272 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE comme la quantité de chaleur qui est nécessaire pour élever 1 gr. d'alcool de la température t à la température £ + 1. Or, si l’on fait successivement t——920°, ontrouvera C = 0,505315 = o° » C = 0,547541 LR 20) » C — 0,595062 in — a / 0 » C — 0,647877 L— 100 » C — 0,705987 EI — 60! » C = 0,769381. On voit que la chaleur spécifique de l'alcool augmente très- rapidement avec la température. Essence de térébenthine. On trouve à la page 35 de mon premier mémoire sur la chaleur spécifique des corps (annales de chimie et de phy- sique, 2° série, tome LXXII), cinq expériences qui ont donné pour la chaleur spécifique de l'essence entre 10° et 15° la valeur 0,42593. Plus exactement , on en déduit, comme résultat moyen, que 1 gramme d'essence de térébenthine prend 1,7182 unités de chaleur pour passer de 10°,954 à 14°,988. Dans un autre mémoire ( Ænnales de chimie et de phy- sique, 3 série, tome IX, page 342), j'ai donné les résultats de quelques expériences entreprises pour déterminer la chaleur spécifique de l'essence entre 100° et les températures am- biantes. On en déduit, comme résultat moyen, que 1 gramme d'essence prend 37,881 unités de chaleur, pour passer de 179,97 à 99°,05. Enfin, j'ai fait deux nouvelles déterminations de la chaleur DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 273 spécifique de l’essence de térébenthine entre les températures ambiantes et des températures très-voisines de son ébullition. J'en donne ici les résultats : I. IL. RAR 58,56 59,48 1 OR RCTE 151,25 150,70 be 15,24 15,10 T—: 136,07 135,60 At....... 7,2145 72974 Chrome 65,297 65,027. Comme moyenne de ces deux expériences, on peut admet- tre que 1 gramme d'essence de térébenthine exige 65,162 uni- tés de chaleur pour élever sa température de 1 5°,17 à 150°,97. À l’aide de ces trois données, on peut calculer une formule _ d’interpolation à trois termes : Q — Ar+ Be + CE, qui exprime la quantité de chaleur qu'il faut donner à 1 gramme d'essence de térébenthine pour élever sa tempé- rature de o à une température quelconque t. _ On obtient ainsi les trois équations 1,7182 — A.4,034 + B.104,65 + C.2052,5 37,681 — A.81,08 + B.9488,7 + C.965967,r ; 65,122 — A.135,80 + B.22561,8 + C.3437409. On en déduit log À — 7,6133977 log B — 47919279 log C — 6,1229947. À et B sont positifs, C est négatif. À l’aide de la formule, on trouve ensuite les valeurs sui- T. XXVI. 35 274 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE vantes de la chaleur spécifique élémentaire de l'essence de térébenthine. à — 20° ....... 0,3842t OU... --10,11008 ASE 2080 0,43376 ROME . 0,45376 GORE 0,47056 SO 0,484187 100° ....... 0,494625 ET ne 0,501877 TOME. 0,505944 AH PE r-r- 80 0,506823. La chaleur spécifique augmente donc rapidement avec la température. Au reste, c’est une remarque que nous aurons à faire pour tous les liquides sur lesquels nous avons opéré; leur capacité calorifique croît beaucoup plus rapidement que celle de l’eau. Sulfure de carbone. 1 II. II. IV. gr. gr. gr. gr. Dr atoes do 127,40 125,95 123,30 121,65 + ee Lan de nn les 39,45 30:53 bobo ooeeet 6,98 6,11 5,85 6,33 Die 38,29 35,77 33,60 33,20 ÉVhone crea 2,126 2,000 1,858 1,827 OS ete 8,8528 8,4240 7994% 79673. La moyenne des expériences I et IT montre que, pour pas- ser de — 30°,49 à + 6°,54, 1 gr. de sulfure de carbone prend 8,6384 d'unités de chaleur. On déduit des expériences IT et IV que 1 gr. de sulfure de carbone prend 7,9807 unités de chaleur, pour passer de 6°,09 à 39°,49. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 275 _ Ona done, pour déterminer les constantes A et B de l’équa- _ tion Q— A5 + Bf qui donne la quantité de chaleur qu'il faut donner à 1 gr. de sulfure de carbone pour élever sa tem- . pérature de o à #, les deux équations : È 8,6384 — A.37,03 — B.886,87 S 759807 — A.33,40 +B.1522,4 On en déduit ;: log A — 1,3714967 log B — 5,9112397. La formule qui donne la chaleur spécifique élémentaire _ pour une température quelconque # est alors d a — À +- 2Br. dt _ Cette formule donne pour la chaleur spécifique élémentaire _ du sulfure de carbone jes valeurs suivantes : t— —30 ....::. 0,2303/4 = OL 0,23523 Ë DL apte 0,24012 PE ME 0,24257 | Éther. P ra TR A EUIL IV. à _ Péfe ce bb PAS 54,61 68,50 67,15 70,55 à LORS AGES AE —29,80 —24,33 32,05 31,94 AR TES 7,65 5,89 6,77 5,3r TANT JE SAS 37,45 30,22 25,34 26,63 2 EDR A SIN 2,014 2,057 1,737 1,909 RO 6.8 L:-- 19,565 15,930 13,722 14,355. = Pour calculer les coefficients de la formule Q — A+ + Be?, _ nous admettons les données : 35. 276 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE 1° De la première expérience, d'après laquelle 1 gramme d’éther prend 19,565 unités de chaleur pour s'élever de — 29°,80 à + 7°,65. 2° La moyenne des expériences III et IV, d’après laquelle 1 gramme d’éther prend 14,038 unités de chaleur pour s’é- chauffer de 6°,o1 à 31°,995. D'après cela, on a les deux équations 19,965 14,038 On en déduit log À — À.37,45 —B.829,52 — À.25,985 + B.987,56. = 1,7234)38 logB — 4,4711026. La chaleur spécifique élémentaire de l’éther, pour une température {, est exprimée par la formule Æ — À +- 2Bz, qui donne DOUTE SD ETC C — 0,51126 Ê = HF obacoo C — 0,52901 CS DE C — 0,54676 = NE Semone C = 0,54971. Chloroforme. I. II. III. IV. V. gt gr. gr. gr. &r, (ESS 1383060 150,25 153,54 156,04 150,2 154,03 1Econdonenouse —31,99 — 29,28 53,82 61,15 55,31 (Sd Dhs don 747 5,98 ä,93 6,65 6,62 ETS LOUE 39,46 35,26 18,89 54,50 48,69 VDS ia nas 2,583 2,294 3,345 3,613 3,337 (ESS neveu no 9,1200 79260 11,485 12,761 11,493. Pour caleuler les constantes de la formule Q — At + B, DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 277 nous prendrons les données de l'expérience I , et celles des expériences IIT et V réunies. D’après l'expérience I, 1 gramme de chloroforme prend 91200 unités de chaleur pour s’échauffer de — 31°,99 à 7°,47. Comme moyenne des expériences IIL et V, 1 gramme de chloroforme abandonne 11,489 unités de chaleur quand il se refroidit depuis 54°,57 jusqu’à 5°,77. On en déduit les deux équations numériques 9,1200 — A.39,46 — B.967,56 11,489 — A.48,80 + B.2945,61; d’où log À — 1,3661435, logB — 5,7051430. Les chaleurs spécifiques élémentaires du chloroforme sont, d’après cela, à —30° ....... 0,22931 GÙ LS o6ote 0,23235 20cm 0,23539 GORE 0,23843. La chaleur spécifique du chloroforme n’augmente que lentement avec la température. Éther chlorhydrique. L'éther chlorhydrique entrant en ébullition vers + 11°, sous la pression ordinaire de l’atmosphère, je n'ai pu déter- miner sa chaleur spécifique que pour les basses tempéra- tures. Voici les éléments d’une de ces déterminations : PM 46,65 1600 oc —27,62 HE oaëo 305200 4,48 = caee 32,10 INSEE EEE 1,207 (CRT MOT Hi 10:720; 278 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE d’où l’on déduit 0,42760 pour la chaleur spécifique moyenne entre —27°,62 et + 4°,48. Ether iodhydrique. I. II. III. IE gr. gr. gr. gr. PB eue 155,64 154,05 160,11 18,75 Er -20 Fe —29,89 —27,37 63,28 | 6h21 Rss ces 6,91 5,89 7,34 712 es date 36,80 33,26 55,94 57,09 NE 52230000 1,726 31,543 2,802 2,887 One. 5,883 5,3136 9,2840 9,6476. Pour déterminer les constantes de la formule, nous pren- drons la moyenne des expériences I, IT, et celle des expé- riences IL et IV ; cela nous donnera 5,5983 unités de chaleur pour passer de — 28°,63 à +-6°,40, 94658 » » de 79,23 à 630,74. On a donc les deux équations 5,5983 — A.3b,03 — B.778,72 9,4658 — A.56,5r + B.4010,5; d’où log A — 1,2085549, logB — 5,9164183. On en déduit pour la chaleur spécifique élémentaire A T0 === 0,15669 GP MES 0,1616%4 30° LE ie 0,16629 d (HSsdosne 0,17104. Lther sulfhydrique. Je n’ai fait qu’une seule détermination de la chaleur spé- cifique de cet éther; en voici les éléments : | | | | | DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 15870 RS ELU 54803 Tr 70,358 Lnlmummosse 20,47 T—6£....... 49,948 AFEE------ 1,9734 QAR 23,90. On en déduit 0,47853 pour la chaleur spécifique moyenne, entre 20° et 70°. J'ai trouvé précédemment, par la méthode du refroidisse- ment, pour la chaleur spécifique de cette substance, entre RATER nan 0,4715 ÉOREPTD Eneeie e 0,4653 ROME AO rise 0,4772. _ (nnales de chimie et de physique, 3° série, tome IX, page 349.) 1 Éther cyanhydrique. I. Il. UL.. gr. gr. Br PO SEE LOUE 62,648 62,100 60,150 ‘3 Mines PRE MT I enr 2,27 70,31 ; Érosedeitec En 11,00 10,92 12,53 Lg 4 ET RE 31,350 23,19 57,78 Fe Lesidoccovor 1,8407 1,3698 4,0240 : DO. ST CS 15,573 11,691 35,457. Nous calculerons les constantes de la formule avec les _ données des expériences IT et III prises isolément, ce qui - donne les deux équations Ne 15,573 — A.31,35 — B.293,12 35,457 = A.57,78 + B.4786,5; d’où log A — 1,7063600 log B 3,1032095,. 280 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE On en déduit pour les chaleurs spécifiques élémentaires de l'éther cyanhydrique à —3o° ..... .. 0,43246 0° ....... 0,50856 SP ho oc 0,58,66 GORE 0,66076 SA Nr aa 0,73686 Éther acétique. 115 II. gr. gr. À evo avonet 71,24 77:38 1ééagte poo$étu —20,75 63,23 po eade non 8,707 11,06 Deere 29,457 52,17 NS go deco 2,0633 4,3133 GESéoraero De 15,351 29,544. Les données de ces deux expériences conduisent aux équa- tions 15,351 — A.29,457 — B.354,55 29,944 = A.b2,17 + B.3875,7; on en déduit log À — 1,7221498 log B — 4,7186791; d’où chaleurs spécifiques élémentaires —30° ....... 0,49602 ONE re 0027 DO Eee 0,55880 GO ET. 0,59019. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. Liqueur des Hollandais. I. II. LARG AO 0 PRE 73,520 83,225 M: A6 22 —22,68 67,88 Pete ln Matelas à 10,55 21,96 1764601800 33,23 45,92 A hosodessserc: 1,3345 1,7959 (PET ROE SEE 9,6206 14,324. Les constantes de la formule Q = At + Bt, avec les données de ces deux expériences, sont log À = T,465666, log B — 4,3420165. Les chaleurs spécifiques élémentaires sont ainsi —30° ....... 0,27g00 0° ...,... + 0,29219 SOUS RU 0,30538 Go: 20 0,31857. Hydrocarbure de brôme. 281 calculées Je n’ai fait qu'une seule détermination de la chaleur spé- cifique de ce liquide, savoir, entre 13° et 106°: je ne pouvais 2 pas faire d'expériences au-dessous de o?, parce que la sub- Stance est solide dans cette partie de l'échelle thermomé- trique. Peer 155,96 1écecooneo 106,32 Let ele es 12,73 Tr... 93,59 ACER eee 48341 OT Re 16,428 On en déduit comme chaleur spécifique moyenne 0,1 7553. T. XXVI. 36 282 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Chlorure de carbone C?Cli. I. He enr PAM On 99.45 95,03 89,77 T2: Lean VORRS 46,40 (bac Cet 7,70 4,13 5,04 IUT 600 5 28,27 59,35 61,45 APN cree 1,043 2,168 2,128 (CESSE cr 5,564. 12,103. 12,57). Nous calculerons les constantes de la formule avec les données de l'expérience I, d’après laquelle 1 gramme de chlo- rure de carbone prend 5,564 unités de chaleur pour s'élever de — 20°,57 à + 7°,70; et d’après la moyenne des expériences IT et IIT, qui donne 12,339 unités de chaleur pour une différence de tempéra- ture de 64°,98 à 4°,58 ; Cela donne les deux équations de condition 5,564 — A.28,27 — B.363,83, 12,339 — A.60,40 + B./4201,42; en " re LS nl Len es. le d'où logA — 1,2966106, logB — 5,9570618, et la chaleur spécifique élémentaire est et duo 0,19255 O0 10708 3000424. .010/208 4 Pbososonc 0,20884. Pétrolène. g Pos sseene 46,71 ASE 2 oa0a 222,65 ESS Can 17,93 Te... 204,72 AVcpcagaect 9,4803 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 283 J'ai trouvé anciennement (4nnales de chimie et de Physi- _ que, 3° série, tome IX, page 342), en opérant sur le même échantillon, que la chaleur spécifique moyenne du pétrolène entre 15° et 100° était de 0,4684, ou, plus exactement, que 1 gramme de pétrolène prend 58,484 unités de chaleur pour _s’échauffer de 16°,58 à 98°,74. On a donc les deux équations 38,484 — A.82,16 + B.9474,7, 107,573 — À.204,72 + B.49251,5. = Onen déduit RS log A — T,6203828, logB — 4,6529106. _ Les chaleurs spécifiques élémentaires, calculées avec cette _ formule, sont e 1 LH AE + 0,41724 50° ....... 0,4622x 100° ....... 0,50718 150° ,...... 0,55215 DIE CSS 0,59712 FERE PE re 0,64209 Benzine. Je n'ai fait également qu’une seule expérience sur Ja ben- zine. On sait que cette substance se solidifie à quelques de- _ grés au-dessus de la glace fondante. gr. Pérereee--ecs 46,591 TELE ESS 70,55 Loocheo sos 20,66 IE RD PE 49,89 At........... 1,5268 OPEL 0 21,753 ; d’où l’on déduit pour la chaleur spécifique moyenne 0,43602. 36. 284 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Acétone. gr. gr. Pret 50,62 60,12 RAI —2 1,71 53,81 Ærcocdotec 8,99 9,51 T—1...... 30,70 44,30 AE 1,4700 2,6707 0 aé ose 15,392 23,545. De ces deux expériences on déduit pour les constantes de la formule les valeurs suivantes : log A = 1,7045201, logB — 4,5982214. Les chaleurs spécifiques élémentaires du liquide sont alors à —30 0... .. 0,48245 Goo 0e 0,50643 +#30° :,:... 0,53022 602. -RS 0,554ot. Alcool amylique. Je n'ai fait qu’une seule expérience sur ce liquide; en voici les données : PA EEE 20,180 TA NRA 117,38 fossosooe 010,10 Hat Se 107,25 ALES - . 2,8317 (BLaoocseses 74373 On en déduit la valeur 0,69345 pour la chaleur spécifique moyenne de 10° à 117°,4. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 285 Les expériences qui précèdent ont été entreprises dans un but spécial; on peut cependant en déduire quelques con- séquences générales. On reconnaît d'abord que la capacité calorifique de tous les liquides augmente avec la tem- pérature, et que l’accroissement est très-rapide pour cer- tains d’entre eux. On sait qu’il en est de même de leurs coefficients de dilatation; il est intéressant de rechercher si ces deux genres d’accroissement suivent les mêmes rap- ports. La chaleur nécessaire pour porter un liquide de # à (£+ 1) peut être considérée comme se composant de deux parties distinctes : 1° De la chaleur nécessaire pour élever la température de l'atome de 1°, ou, autrement, de la chaleur qui élève l'unité de masse du corps de 1° lorsque son volume et la disposition relative de ses molécules restent invariables; nous la suppo- serons Constante, c’est-à-dire indépendante de la partie de l'échelle thermométrique à laquelle appartient la tempéra- ture £ prise sur le thermomètre à air; 2° De la chaleur absorbée pour opérer la dilatation, les changements de consistance et de disposition molécu- laire; elle doit être proportionnelle au travail mécanique dépensé à cet effet, mais qui ne se manifeste pas extérieu- rement. Si C représente la chaleur spécifique atomique d’une substance; c, sa chaleur spécifique élémentaire à la tempé- rature o, c'est-à-dire la chaleur nécessaire pour élever de 1° l'unité de masse du corps pouvant se dilater librement; enfin si à, exprime la quantité de chaleur absorbée par la dilatation de o° à 1°, nous aurons Co = C + à. Soit Av, le 286 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE coefficient de dilatation élémentaire de la substance de o à 1°, nous pouvons poser , — K4v,, de sorte que Co = G + KAr. Pour une autre température t, on aura © — C + KA; par suite C— Co FE, c KA — An); doi re On peut se demander si, pour une même substance, K est indépendant de la température. M. Isidore Pierre a donné (Ænnales de chimie et de physique, 3° série, tomes 15, 19, 20 et 21) des déter- minations très-précises de la dilatation d’un grand nom- bre de liquides pour les divers degrés du thermomètre à mercure, et parmi ces liquides se trouvent quelques-uns de ceux dont j'ai déterminé la chaleur spécifique. Malheureu- sement, les deux éléments qu’il s’agit de comparer ne peu- vent pas être obtenus avec une égale précision. La dilatation d'une substance se mesure, directement, avec une grande exactitude ; tandis que l'accroissement de la capacité calori- fique avec la température ne peut être conclu que de la dé- termination de sa chaleur spécifique moyenne entre plu- sieurs limites de température, et il est difficile de varier assez ces températures pour obtenir des résultats très-pré- cis. Si donc, d’après les expériences, K ne changeait que faiblement avec la température pour une même substance, on ne pourrait pas en conclure que K n’est pas une con- stante, parce que les petites différences pourraient provenir des erreurs inévitables dans la détermination des capacités calorifiques moyennes. a —————— ————— — DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 287 Quoi qu'il en soit, nous allons faire cette comparaison pour l'alcool, sur lequel nous avons reconnu les plus grandes variations de chaleur spécifique. Les éléments de cette com- paraison sont contenus dans le tableau suivant : : D G) re Ce Cr — Co. Ave AP, — A poe ——, Av, — Av, — 20° 0,b05315 » » » » o o,5%7541 » 0,0010486 » » + 20° o,5g5062 o0,047521 0,0011203 0,0000717 66277 + 40° o0,647877 o0,100336 o,0011952 o0,0001466 68442 + 60° o,705987 o0,158446 o,0012733 0,0002247 70516 + 80° - 0,769381 o0,221840 0,0013546 o0,0003060 72496 On voit que les nombres inscrits dans la dernière colonne augmentent rapidement avec la température. On doit en conclure que K n’est pas une constante, mais bien une fonction de la température; en d’autres termes, que, pour l'alcool , la chaleur spécifique croît plus rapidement avec la température que le coefficient de dilatation. J'ai cherché également pour celles des substances li- quides dont j'avais, à la fois, la loi de dilatation et la cha- leur spécifique aux différentes températures, si les cha- leurs spécifiques élémentaires d’une même substance ne sont pas dans un rapport simple avec les volumes qu’elle occupe aux diverses températures. Le tableau suivant renferme les éléments de cette comparaison pour quelques liquides : Alcool. Chaleur spécifique Rapport de la chaleur Température £. élémentaire à £°. Volume à {&. spécifique au volume. — 20° 0,50531 o° 0,54754 1,0000 0,5475 209 0,59506 1,0217 0,5825 Lo° 0,64788 1,0448 0,6201 60° 0,70599 1,0695 0,6601 80° 0,76938 288 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Sulfure de carbone. — 30° 0,23034 o° 0,23523 1,0000 0,23523 30° 0,24012 1,0359 0,23179 45° 0,24257 1,0558 0,22975 Éther. — 30° 0,51126 0,9556 0,23499 o° 0,52901 1,0000 0,52901 + 30° 0,54676 1,0486 0,51236 Éther iodhydrique. — 30° 0,15669 0,9673 0,16199 o° 0,16164 1,0000 0,16164 +- 30° 0,16659 1,0362 0,16077 +- 60° 0,17104 1,0769 0,15929 Éther acétique. — 30° 0,49602 0,9649 0,51406 o° 0,52741 1,0000 0,b2741 30° 0,55880 1,0404 0,53705 Go° 0,59019 1,0865 0,54300 Liqueur des Hollandais. — 30° 0,27900 0,96709 0,28849 o° 0,29219 1,0000 0,29219 30° 0,30538 1,0348 0,29)11 60° 0,31857 1,0731 0,29687 Pour trois de ces substances, l'alcool, l’éther acétique et la liqueur des Hollandais, la capacité calorifique élémentaire croît plus rapidement que le volume; c'est le contraire que l’on remarque pour le sulfure de carbone, l’éther ordinaire et l’éther iodhydrique. On ne peut donc rien conclure de général sous ce rapport, si ce n’est que la capacité calori- fique des liquides ne reste pas constante avec la tempéra- D 4 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 289 ture lors même qu’on la rapporte, non plus au poids mais au volume. La grande variabilité de Ja chaleur spécifique des liquides avec la température, et le rapport compliqué qu’elle paraît présenter avec les changements de volume, laissent peu d'espoir de trouver pour ces corps, même approximative- ment, entre les chaleurs spécifiques et les poids atomiques, une loi analogue à celle que l’on reconnaît pour les corps simples ou composés solides, même lorsqu'on restreint cette comparaison aux substances qui présentent des formules chimiques semblables. Il est vrai que ces lois ne se mani- festent, approximativement, dans les corps solides, que pour les corps simples et les composés les moins compliqués dans leur constitution chimique; pour tous les autres, il est impossible de rien affirmer à cet égard. Je donne, dans le tableau suivant, pour un certain nombre de substances liquides, leurs chaleurs spécifiques élémen- taires à o° et à la température de leur ébullition sous la pres- sion ordinaire de l'atmosphère, ainsi que les produits de ces deux chaleurs spécifiques, pour chaque substance, par son poids atomique. Les températures d’ébullition ont été prises dans les mémoires de M. I. Pierre, et quand elles y man- quaient, j'ai adopté celles qui sont le plus généralement ad- mises par les chimistes. T. XXVI. 35 290 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE NOMBRE de volumes de vapeur TEMPÉRATURE NOMS DES SUBSTANCES. FORMULES CHIMIQUES. auquel ART d’ébullition, correspond, a [HT pafce a a Le nb ee H°0 2 100° EOO = entend ensemsecte C‘H202 4 78,4 Essence de térébenthine.......... C’°Hè2 4 150 0 Sulfure de carbone.............. cs? 2 48 0 Tito - Coop onde Ten oo CiH:00 2 35 6 CbIoroforme.... seau. ces C’H2CI6 4 6I 0 Éther iodhydrique............... C‘Hro12 4 70 0 Éther cyanhydrique............. CiH:°C?Az » 82 0 Éther acétique.............. D. C‘H:00.C{H60$ 4 74 0 Liqueur des Hollandais C{HSCI‘ 4 84 5 Chlorure de carbone............. C?CI8 4 78 0 PÉÉIOIÈNE: rareté eu eee CioH64 4 280 0 Acétone. ........ dEteaateecs C3H60 2 55 6 Malheureusement, un petit nombre de ces substances pré- sentent des compositions chimiques semblables. Le sulfure de carbone CS’ a la même formule que l’eau FO, et cette formule correspond à des volumes égaux de vapeur. Le produit du poids atomique par la chaleur spéci- fique est à o° pourileau”-Ccr-rre terre 112,5 pour le sulfure de carbone..... 111,7. À la température de leur ébullition respective, le même produit est pourileau.--.-.... Rio 119:0 pour le sulfure de Eboue4 M .x1Db 4e DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 291 PRODUIT PRODUIT de la chaleur CHALEUR de la chaleur L ne POIDS CHALEUR spécifique spécifique 5 spécifique à 0° à la température atomiques. spécifique à 0°, à la température L par le poids de l’ébullition de l'ébullition. atomique. par le poids atomique, —_—_—_———_——————— | I, 0000 1, 0130 0 5475 0 7641 0 4106 0 5064 0 2352 0 2430 0 5290 0 5500 0 2324 0 2385 0 1616 0 1732 0 5086 0 7166 O 5274 0 6048 0 2922 0 3293 0 1950 0 212r O 4172 0 6690 0 5064 0 5505 Les deux produits sont sensiblement égaux; on retrouve donc sur ces deux liquides la loi ordinaire des chaleurs spé- cifiques. Le chlorure de carbone CC! dérive du chloroforme ŒH°CF par simple substitution; ces deux substances ont donc des formules chimiques semblables. Le produit du poids atomique par la chaleur spécifique est à o° pour le chlorure de carbone.... 380,7 pour le chloroforme ..... 15060 346,7; à la température de leur ébullition respective, ce produit est pour le chloroforme......... .. 355,9. | pour le chlorure de carbone. ... 407,8 | 37. 292 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Ces produits diffèrent notablement; la différence est même plus grande aux températures d'ébullition de chaque sub- stance que pour la température identique de 0°. L'éther iodhydrique C‘H°F et la liqueur des Hollandais C“H°CI ont des formules chimiques semblables, mais ils diffèrent probablement par l’arrangement de leurs molé- cules. Le produit de la chaleur spécifique par le poids ato- mique est à 0° pour l’éther iodhydrique........ 313,7 pour la liqueur des Hollandais.. 361,3; aux températures d’ébullition, le même produit est pour l’éther iodhydrique......., 336,1 pour la liqueur des Hollandais .. 407,1. Ici encore, la différence des deux produits est plus grande lorsqu'on considère les deux corps à la température de leur ébullition respective, que quand on les prend à la même température. L’essence de térébenthine et le pétrolène sont des hydro- gènes carbonés isomères qui ne diffèrent que par la densité de leurs vapeurs, laquelle est deux fois plus grande pour le pétrolène que pour l'essence de térébenthine. Si l’on sup- pose, pour le moment, aux deux substances la même for- mule C*H”, le produit de la chaleur spécifique par le poids atomique est à 0° pour l'essence de térébenthine... 698,0 pour le pétrolène.... ..."4"00.1709;25; aux températures d’ébullition, pour l'essence de térébenthine... 860,8 pourlelpétrolène..n."."........ 119730 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 293 Le produit du poids atomique par la chaleur spécifique à o°està peu près le même pour les deux substances, tandis qu'il est très-différent à la température de leur ébullition. On peut conclure de là que les capacités calorifiques élé- mentaires des substances liquides volatiles ne suivent pas mieux la loi de Dulong et Petit, quand on les détermine à la température d’ébullition de chaque substance sous une même pression, que lorsqu'on les prend à une température identique. Dans les exemples que j'ai considérés, l'écart est même plus considérable aux températures d’ébullition. Ces exemples sont peu nombreux; j'aurais cherché à les multi- plier, si mes premières tentatives m'avaient laissé l'espoir de découvrir quelque relation simple; mais j'ai craint que ces expériences, toujours longues et délicates, ne me fissent perdre beaucoup de temps, et ne m'entraînassent trop loin du but principal de mes recherches. Si l’on veut se borner à comparer les chaleurs spécifiques moyenues pour les substances isomorphes, on trouve dans mes expériences quelques nouveaux sujets de comparaison. Ainsi, l’éther ordinaire C‘H"O est isomorphe avec l’éther sulfhydrique C‘H'S ; la chaleur spécifique moyenne est pour l'éther ordinaire entre... 6° et 320 ........ 0,5403; le produit par le poids atomique 249,9 pour l’éther sulfhydrique entre 20° et 70° ........ 0,4785 ; » » 269,2. De même l’éther chlorhydrique C‘H"Cl peut être com- paré à l’éther iodhydrique C*H°F ; on a pour l’éther chlorhydrique entre — 28° et + 4°,5 ... 0,4276; le produit par le poids atomique 344,5 pour l’éther iodhydrique entre.. — 289 et +-6°,5 ... 0,1597; » » 309,9. Dans ce dernier cas, les chaleurs spécifiques moyennes sont prises entre les mêmes limites de température. Mais on peut pour la liqueur des Hollandais C#H°CI entre 22° et 68 ..... O0 +. 0,3119; pour l’hydrocarbure de brome C‘H*Br“ entre 13° et 106° .. pour la liqueur des Hollandais entre —35°,5 et 57°,5 ....,............ pour l'hydrocarbure de brome entre + 13°,0 et 106° 294 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE aussi les comparer entre des températures également éloi- gnées de leurs points d’ébullition, car, à l’aide de la formule de la p.278, on peut calculer la chaleur spécifique moyenne de l’éther iodhydrique entre des limites quelconques de température. On a alors pour l’éther chlorhydrique entre — 28° et + 4°,5... 0,4276; le produit par le poids atomique pour l'éther iodhydrique entre. 320,5 et 61°,5 ... 0,1694; » » La différence entre les deux produits est alors moins con- sidérable. Ds ode 2 C-00,17/00 » Si l’on veut comparer les chaleurs spécifiques moyennes de ces deux substances pour des écarts égaux de leurs points d’ébullition respectifs, il faut prendre la liqueur des Hollan- dais entre — 35°,5 et + 57°,5; on a alors ere FO 0,175; » Ainsi, dans ce dernier cas, les produits des chaleurs spé- cifiques par les poids atomiques diffèrent davantage l’un de l'autre, que quand on adopte les chaleurs spécifiques moyen- ) I Ï E nes entre les limites de température où elles ont été déter- minées directement par l’expérience. En résumé, on voit que, pour les substances liquides iso- morphes, les produits des chaleurs spécifiques moyennes . . 7 . 4 par les poids atomiques ne s'écartent pas considérablement les uns des autres; mais les différences sont généralement plus grandes que pour les substances solides analogues. Cela tient probablement à ce que leurs dilatations pour des va- riations égales de température sont aussi plus considérables. produit 0,2970; produit 344,5 328,7. 385,6 ho4,9. 367,2 04,9 DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 295 On pouvait espérer que ces prodaits se rapprocheraient da- vantage de l'identité, si, au lieu de considérer les chaleurs spé- cifiques moyennes entre des températures variables pour cha- que corps, on comparait les chaleurs spécifiques élémentaires à des températures identiques, ou même les chaleurs spécifi- ques élémentaires aux températures pour lesquelles la tension de vapeur de chaque substance fait équilibre à la pression ordinaire de l'atmosphère. La discussion à laquelle je viens de me livrer montre qu'il n’en est rien, et que les ano- malies observées ne sont même pas en rapport simple avec les variations de volume que les substances éprouvent par la chaleur. On est obligé d'admettre qu’en outre des causes, telles que la dilatation, qui font certainement varier la capa- cité calorifique d’un même corps avec la température, il en existe d’autres, que nos moyens d'investigation ne sont pas parvenus jusqu'ici à définir, et dont les effets présentent des rapports complexes avec ceux qui sont produits par les phénomènes concomitants que nous avons pu mesurer ou apprécier. QUATRIÈME PARTIE. Résumé et conclusions générales. J'ai jugé nécessaire de développer, avec de grands détails, les méthodes que j'ai suivies pour déterminer la chaleur spé- cifique des fluides élastiques, et de décrire, avec précision, les appareils qui y ont été appliqués. Les phénomènes calo- rifiques sont encore peu connus; ils sont souvent profondé- ment modifiés par des changements moléculaires qui ne se manifestent par aucun signe extérieur ; et, quand il s’agit des fluides élastiques, l’état de mouvement dans lequel on les observe peut influencer ces phénomènes. On s’exposerait donc à perdre le fruit de ses labeurs, si l’on ne s’attachait à définir, avec le plus grand soin, toutes les circonstances dans lesquelles on a opéré, afin que l’on puisse juger, plus tard, des perturbations apportées par des causes dont l’ex- périmentateur ne soupçonnait pas l'existence. La description de mes expériences a donc pris de grands développements, et, pour ne pas l’interrompre, je me suis abstenu d'indiquer, successivement, les conséquences générales que je croyais pouvoir en déduire. Je vais les résumer ici. FENTE 38 298 DE LA CHALEUR SPECIFIQUE Variation de la chaleur spécifique des fluides élastiques avec la température. J'ai cherché à reconnaître si la capacité calorifique de l'air changeait avec sa température, lorsque celle-ci est déter- minée sur le thermomètre à air, c'est-à-dire sur sa propre échelle thermométrique. On trouve à la page 108 du mé- moire le résumé de toutes les déterminations que j'ai faites sur l'air entre des limites étendues de températures. La cha- leur spécifique moyenne a été trouvée entre — 30° et + 10..... 0,23771 o 100... «1 0323741 o 200.1 #1 0,29/0)1e Ces valeurs sont identiques. Je crois donc pouvoir affirmer que la chaleur spécifique de l'air atmosphérique ne varie pas sensiblement avec latempérature, quand celle-ci est détermi- née sur le thermomètre à air. Le gaz hydrogène nous a présenté la même loi (page 123); mais il n’en est pas de même de l'acide carbonique: la cha- leur spécifique moyenne de ce gaz a été trouvée entre — 30° et + 10..... 0,18427 10 100..... 0,202/6 10 200..... 0,21692. Nous en avons déduit pour sa chaleur spécifique élémentaire (page 130) à NOÉ. 00, 2870) 100. -..- 0,274) 200 ..... 0,2396. La capacité calorifique de l’acide carbonique croit donc P L. pi DES FLUIDES ÉLASTIQU ES. 299 rapidement avec la température. On est naturellement porté à attribuer cet accroissement à ce que ce gaz s'éloigne beau- coup de la loi de Mariotte, l'écart étant d'autant plus con- sidérable que la température est plus basse. Il est, en effet, très-probable que cette circonstance, ou les causes qui la déterminent, exercent une influence; mais il est diffcile d'admettre qu'elle en soit la seule cause. Dans nos expé- riences , le gaz carbonique est resté constamment sous la pression ordinaire de l'atmosphère ; or, sous cette pression, les écarts, par rapport à la loi de Mariotte, sont peu con- sidérables, même aux températures les plus basses auxquelles nous l’ayons soumis; les variations de ces écarts ne peu- vent donc être que très-faibles entre les limites de tempé- rature où nous avons opéré. D’un autre côté, j'ai montré (t. XXI, page 187) que deux thermomètres à gaz remplis, lun d'air atmosphérique, l’autre d’acide carbonique, et qui ont été préalablement accordés à o° et à 100°, marchent sensiblement d'accord pour toutes les autres températures entre o° et 320°. Donc, dans cette grande étendue de l’é- chelle thermométrique, les coefficients de dilatation des deux gaz, mesurés par les changements de leurs forces élas- tiques, varient, sensiblement, suivant les mêmes lois; d’où l’on peut déduire que la loi de compressibilité change, à peu près, de la même manière pour tous deux avec la tempéra- ture. On est obligé d'admettre que le gaz acide carbonique éprouve, à mesure que sa température s'élève, des modifica- tions moléculaires qui font disparaître une grande quantité de chaleur, quoiïqu’elles ne manifestent que faiblement leur existence par les variations qu’elles font subir aux lois d’é- lasticité et de dilatation. 38. 300 DE EA CHALEUR SPÉCIFIQUE Il est probable que les autres gaz qui s’écartent beaucoup de la loi de Mariotte et la plupart des vapeurs présen- tent des variations, dans leur capacité calorifique, analogues à celles que nous avons rencontrées pour l'acide carbonique, etileût été d'un haut intérêt de le constater par des expérien- ces directes. Malheureusement, les procédés que j'ai appli- qués aux gaz sont d'une exécution très-pénible pour ceux dont la préparation en grand présente des difficultés prati- ques. Quant aux vapeurs, il est difficile d'opérer entre des limites de température assez différentes pour pouvoir con- stater, avec certitude, les variations de leur capacité calorifi- que. Néanmoins, comme ce sujet me paraît d’une haute im- portance théorique, je me propose d'y revenir dans un pro- chain travail, où j'emploierai une autre méthode qui donne moins exactement que l’ancienne la valeur absolue de la ca- pacité calorifique d’un gaz, mais qui se prête très-bien à mettre en évidence les variations qu'elle subit avec la tem- pérature. Quoi qu'il en soit, les variations notables que la chaleur spécifique de certains gaz éprouve avec la température com- pliquent singulièrement l'étude des phénomènes calorifiques de ces fluides. On ne peut plus se contenter de déterminer une chaleur spécifique moyenne entre deux températures quelconques; il est nécessaire d’en déterminer plusieurs dans des parties différentes de l'échelle thermométrique, ou mieux dedéterminerlachaleurspécifique moyenne précisémententre les limites de température où l’on a besoin de l'appliquer. Il est même à craindre que des variations, déjà si notables pour un gaz qui, tel que l'acide carbonique, est encore très-éloigné de sa liquéfaction aux températures les plus bas- em. dm DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 301 ses auxquelles on l’ait soumis, ne soient bien plus considéra- bles encore pour les vapeurs, surtout dans les premiers de- grés au-dessus de leur liquéfaction. Au reste, on trouvera, dans un des mémoires suivants, beaucoup d'expériences que j'ai faites sur quelques vapeurs pour résoudre cette impor- tante question. Chaleur spécifique des caz sous diverses ressions. sp q £ J'ai décrit, dans la deuxième partie de mon mémoire (page 205), des expériences dont le but était de reconnaître si la chaleur spécifique d’un gaz, rapportée à son poids, va- rie avec sa densité. Des expériences nombreuses sur l'air atmosphérique et sur le gaz hydrogène démontrent que si une variation de cette nature existe pour ces gaz, elle est tel- lement faible qu'on n’a pas réussi à la constater en faisant varier la densité de 1 à 12. Je ne suis même pas parvenu à reconnaître, avec certitude, une variation dans la capacité ca- lorifique de l'acide carbonique, dont j'ai changé la densité depuis 1 jusqu’à 8. Je crois donc pouvoir conclure que /a chaleur spécifique des gaz permanents ne dépend que de leur poids, et qu'elle est indépendante du volume qu'ils occupent. ILest probable, néanmoins, que cette loi cesse d’être vraie, au moins pour l'acide carbonique et les gaz qui s’écartent beaucoup de la loi de Mariotte, aux températures très-bas- ses. Je montrerai dans un autre mémoire jusqu’à quel point elle s'applique aux vapeurs. La loi que je viens d'énoncer est remarquable, parce qu’elle démontre que la capacité calorifique des gaz dépend principalement des particules matérielles qui les composent, 302 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE et qu’elle est indépendante de la distance plus ou moins grande qui les sépare. On explique ainsi la constance que nous avons reconnue à la capacité calorifique des gaz qui suivent sensiblement la loi de Mariotte; mais on se rend compte difficilement de l’accroissement rapide que subit la chaleur spécifique de l'acide carbonique. Il faut admettre, comme je l’ai d’ailleurs indiqué plus haut, que ce gaz subit, dans la position relative de ses particules, des changements successifs qui absorbent des quantités notables de chaleur, sans déterminer des accroissements correspondants de vo- lume. Relation entre les chaleurs spécifiques des fluides élastiques et leurs densités ou leurs poids atomiques. J'ai dû chercher si la chaleur spécifique des fluides élas- tiques présente un rapport simple avec leur densité ou avec leur poids atomique, et s’il existe une relation assignable entre la capacité calorifique d’un fluide élastique composé et celles des éléments qui le constituent. Les lois très-simples que les physiciens ont cru reconnaître sur les gaz dans un examen superficiel, telles que l'égalité de dilatation pour une même variation de température, et une loi identique de com- pressibilité, les ont portés à admettre que c'était sous cet état physique des corps que les lois générales se présentaient sous leur forme la plus simple. Nous allons voir jusqu'à quel point cette présomption est confirmée par l’expérience. Nous étudierons, successivement, les gaz simples, puis les gaz composés qui présentent un même mode de condensation. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 303 Gaz simples. L'hydrogène, l'oxygène, l'azote et le chlore sont les seuls corps simples qui soient gazeux à la température ordinaire de nos climats. Tous les autres sont solides ou liquides, et ne prennent l’état aériforme qu'à des températures plus ou moins élevées. Parmi ces derniers, le brome, seul, bout à une température assez basse pour qu'il soit possible de détermi- ner la chaleur spécifique de.sa vapeur avec quelque précision, Voici les valeurs que j'ai trouvées pour la capacité calorifi- que de ces fluides élastiques. CHALEUR SPÉCIFIQUE DENSITÉ ADMISE, 0,21751 , 24049 1,1056 0 24380 0 23680 0 9713 3 40900 0 23590 0 0692 © 12099 0 29645 2 4502 0 05552 0 30400 5 4772 Les trois gaz permanents, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote ont sensiblement la même chaleur spécifique sous des volu- mes égaux ; ce qui revient à dire que leurs chaleurs spécifi- ques rapportées à un méme poids sont en raison inverse des densités ou des poids atomiques. Néanmoins, la chaleur spé- cifique en volume de ces gaz n'est pas rigoureusement la méme; elle paraît augmenter sensiblement avec la densité; 304 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE mais cela peut tenir aussi aux anomalies que ces gaz présen- tent par rapport à la loi de Mariotte. On sait que l'hydro- gène se comprime un peu moins que ne l'exige cette loi, tan- dis que les deux autres gaz se contractent davantage; la cha- leur spécifique du gaz serait alors d'autant plus considérable que sa compressibilité serait plus grande. On ne retrouve plus, pour le gaz chlore et pour la vapeur de brome, l'égalité de capacité calorifique en volume que nous avons constatée, très-approximativement, sur les trois gaz permanents; car la chaleur spécifique en volume du chlore est 0,296, et celle de la vapeur de brome 0,304, tandis que celle de l'azote n’est que 0,2368. Les chaleurs spécifi- ques en volume du chlore et du brome gazeux diffèrent peu l'une de l’autre, mais elles sont beaucoup plus grandes que celles des trois gaz permanents. En présence de ce fait, il n’est pas possible d'énoncer cette loi : la capacité calorifique de tous les gaz simples est la méme pour des volumes égaux, et sous la méme pression. N est probable que cette loi se vérifierait rigoureusement pour les gaz simples qui suivraient exactement la loi de Mariotte; mais c’est là un as fictif, car nous ne connaissons aucun gaz qui y satisfasse complétement. Les trois gaz permanents, hydrogène, azote et oxygène, s’en écartent déjà très-sensiblement; aussi leurs chaleurs spécifiques, en volume, présentent-elles des diffé- rences sensibles. Mais, aussitôt qu’un gaz s'éloigne beaucoup de la loi de Mariotte, comme cela est probable pour le chlore et pour la vapeur de brome, la capacité calorifique, en vo- lume, éprouve un changement considérable, qui n’est pas en rapport avec les anomalies que le gaz présente dans sa compressibilité. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 30) Comme les expériences sur le chlore et sur la vapeur de brome offrent des difficultés spéciales, on pourrait craindre que les anomalies qu'ils présentent ne soient qu'apparentes, et dues à des erreurs d'expériences. Je vais démontrer qu’il ne peut pas en être ainsi. Il suffit de faire voir que toutes les causes d'erreur assignables aujourd'hui ont dü diminuer la capacité calorifique du fluide élastique, par conséquent amoindrir l’anomalie que nous avons signalée. En effet, l’ex- périence ne pourrait donner une valeur trop forte pour la chaleur spécifique du chlore, que si une portion de ce gaz, après avoir traversé le calorimètre, n’avait pas été absorbée par les appareils destinés à le recueillir. Cette supposition n'est pas admissible; car si une très-petite portion de chlore avait échappé à ces appareils, elle se serait dégagée dans l'atmosphère du laboratoire, et aurait immédiatement ma- nifesté sa présence par l’odeur énergique qui caractérise ce gaz. Or, on n’a rien reconnu de semblable, malgré l'attention toute spéciale qu’on y a apportée. Il est, au contraire, facile d’énumérer diverses circon- stances qui ont pu faire trouver trop petite la chaleur spéci- fique du chlore. Ainsi, on n’a pas réussi à produire un déga- gement de chlore assez abondant, pour obtenir, à travers les appareils, la vitesse du courant gazeux qui donne pour la chaleur spécifique sa valeur maximum. La plus grande vitesse obtenue dans nos expériences donnait 7,57 de chlore par minute, qui correspondent en volume à 3,10 d'air; or, nous avons vu (tableau de la page 98) que, pour cette vitesse du courant d'air, la chaleur spécifique de l'air n’était trouvée que de 0,2334, au lieu de 0,2375. Si cette circonstance a agi d'une manière semblable pour le chlore, comme cela est EXXVE 39 306 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE probable, la chaleur spécifique trouvée pour ce dernier gaz 0,237) 0,2334° De plus, le calorimètre en platine dont on s’est servi pour doit être augmentée dans le rapport le chlore a donné, constamment, pour l'air une chaleur spé- cifique moindre que le calorimètre en laiton; savoir 0,2356, au lieu de 0,2375. J'ai déjà dit (page 156) que cette circon- stance tenait à ce que le serpentin en platine n'avait pas un développement suffisant pour dépouiller le gaz qui le tra- verse de tout son excédant de chaleur. La chaleur spéci- fique que nous avons obtenue pour le chlore devrait donc être augmentée encore, par cette cause, dans le rapport 0,2379 de 0,2356° leur spécifique du chlore en poids devient 0,1241, et en vo- En tenant compte de ces deux corrections, la cha- lume 0,304. On peut avoir quelques doutes sur la valeur que nous avons trouvée pour la chaleur spécifique de la vapeur de brome, parce qu’on a obtenu dans chaque expérience calo- rimétrique, à la fois, la chaleur spécifique du brome à l’état de vapeur, sa chaleur latente de vaporisation, et la chaleur spécifique du liquide ; de sorte que la chaleur spécifique de la vapeur a été déduite, en définitive, d’un excédant de cha- leur peu considérable, On n’a pas à craindre qu'une portion notable de la vapeur de brome ait traversé le calorimètre sans se condenser, à cause de la grande pesanteur spécifique de cette vapeur, qui rend sa condensation très-facile; d’ail- leurs la plus petite quantité de vapeur, échappée du calori- mètre, aurait été immédiatement reconnue à son odeur. Mais il convient de faire ici une remarque importante, qui trouvera fréquemment son application dans ce qui suit. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 307 L'air atmosphérique, les gaz hydrogène et oxygène, ont été mesurés, ax volume, sous des pressions plus ou moins considérables. Mais, comme on a déterminé, directement, les lois de leur compressibilité, afin de pouvoir tenir compte des écarts par rapport à la loi de Mariotte, et que l’on connaît d’ailleurs leur coefficient de dilatation sous diverses pres- sions, on a pu déterminer exactement, par le calcul, le vo- lame que ces gaz auraient occupé à o° et sous la pression de 0",760. De plus, les densités adoptées pour passer des volu- mes aux poids sont déduites d'expériences directes , exécutées avec le plus grand soin, (t. XXI, pages 135 et suivantes). On est donc certain, sous ce rapport, que les valeurs relatives de la chaleur spécifique, rapportée au volume, ou au poids, sont parfaitement exactes Pour ces trois gaz. Mais il n’en est pas de même pour les gaz chlore et brome: /eur chaleur Spécift- que a été déterminée directement Par rapport à leur poids ; et, pour pouvoir calculer leur chaleur spécifique par rap- Port au volume, il faut connaître leurs densités à l'état de gaz, dans les conditions de température et de pression où ces fluides élastiques se trouvaient dans nos appareils. Or, je ne pense pas que les déterminations de ces densités, qui ont été faites jusqu'ici, offrent des garanties suffisantes d’exactitude; elles ont suffi au but unique que J’on avait en vue, de fixer la Composition en volumes des composés ga- Zeux auxquels ces Corps simples donnent naissance; mais elles ne peuvent inspirer aucune confiance pour des recher- ches délicates de physique, ne serait-ce que parce qu'elles ont été faites dans des circonstances mal définies, et souvent très-différentes de celles dans lesquelles on est obligé de les appliquer. Il est clair qu'il faut connaître /a densité réelle 39. 308 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE dans chaque circonstance, et celle-ci diffère souvent consi- dérablement de celle que l’on calcule, en appliquant des lois, admises par une extension gratuite, à une densité théo- rique déduite de considérations chimiques, et qui n’a été vé- rifiée que par des expériences douteuses. Il serait nécessaire de déterminer, expérimentalement, ces densités pour des températures très-diverses, au moins entre les limites de température où nous avons obtenu les chaleurs spécifiques des gaz et des vapeurs. Il est évident que nos expériences calorimétriques ne dépendent pas seulement d'éléments dé- terminés dans des circonstances uniques, mais qu'il est né- cessaire de les connaître, dans les conditions où le gaz pé- nètre dans le calorimètre, et dans celles où il en sort. Lors- qu'il s'agit d’une vapeur qui se condense complétement dans le calorimètre, il suffit de connaître avec précision celles qui se rapportent aux circonstances dans lesquelles la vapeur arrive au calorimètre. Or, les physiciens se feront facilement une idée du travail énorme qu'il faudra faire pour réunir tous ces éléments pour les divers corps, et des difficultés presque insurmontables que l’on y rencontrera. J'ai dû l’ajourner à l'époque où je m'occuperai, d’une manière spé- ciale, de la densité des fluides aériformes, gaz et vapeurs, saturées ou suréchauffées. J'ai adopté provisoirement, pour le chlore et la vapeur de brome, les densités théoriques, telles qu'on les déduit des considérations chimiques et des équivalents adoptés pour ces corps; et c'est à l’aide de ces densités théoriques que j'ai trans- formé les chaleurs spécifiques en poids, trouvées expérimenta- lement, en chaleurs spécifiques au volume. Il est possible que les densités réelles, dans les conditions où nous avons expéri- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 309 menté, soient très-différentes de ces densités théoriques; mais il est probable, d’après ce que nous savons jusqu'ici sur les fluides élastiques qui s’écartent beaucoup de la loi de Ma- riotte, que les densités réelles sont plus fortes que les densi- tés théoriques , et alors les anomalies que nous avons con- statées dans les chaleurs spécifiques du chlore et du brome gazeux, par rapport à celles des gaz permanents, hydrogène, azote et oxygène, seraient plus considérables encore que nous ne l’avons indiqué. Je crois donc pouvoir conclure que la loi énoncée par plusieurs physiciens, d’après laquelle les chaleurs spécifiques des gaz simples rapportés au méme volume seraient identi- ques, ne peut être considérée que comme une loi idéale, qui s’appliquerait, peut-être, à des gaz suivant des lois uniformes de compressibilité et de dilatation, mais qui, par le fait, ne se vérifie pas sur les gaz constitués comme ils le sont réel- lement dans les circonstances où nous sommes obligés de les étudier, Or, cette loi était une extension naturelle de la loi énoncée par Dulong et Petit sur la chaleur spécifique des corps simples solides; et les idées que l’on s'était faites généralement sur la constitution des fluides élastiques de- vaient faire supposer que cette loi se vérifierait avec une bien plus grande précision sur ces derniers corps. Nous ve- nons de voir qu'il n’en est rien, et l’on peut dire, avec bien plus de raison, que les lois sont en général plus compli- quées pour les fluides élastiques, quand on les considère dans leur ensemble, que pour les corps solides ou liquides, parce que les éléments dont elles dépendent subissent des variations absolues beaucoup plus considérables dans les premiers que chez les derniers. Par exemple, la loi de Ma- 310 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE riotte, qui consiste à dire que les volumes d'un corps sont en raison inverse des pressions qu'il supporte, se vérifie beau- coup plus exactement sur les corps solides et liquides que sur les gaz; parceque, dansles limites restreintes de pression que nous pouvons produire et mesurer, les variations de volume des solides et des liquides sont très-faibles, tandis que celles des gaz sont très-considérables. L’élasticité du corps, qui s'oppose à la diminution de son volume, peut être considérée comme une fonction de la diminution de vo- lume 4; cette fonction, quelle que soit d’ailleurs sa nature, peut être développée en une série suivant les puissances croissantes de Av : AAv + BAv’ + CAn +... Sila quantité Av est très-petite par rapport à nos moyens d'observation, et c’est ce qui arrive pour les corps solides et liquides, nos expériences ne nous permettront de déterminer que le premier terme AA de la série, lequel exprime la loi de Mariotte; mais si les quantités A sont au contraire considérables, comme cela se réalise pour les fluides élasti- ques, nos expériences nous permettront de déterminer la somme d’un nombre plus ou moins considérable de termes suivants, laquelle constituera l’'anomalie par rapport à la loi de Mariotte. En un mot, l'étendue des pressions entre les- quelles nous pouvons opérer est relativement très-petite pour les corps solides et liquides, et au contraire considé- rable pour les fluides élastiques. Chaleurs spécifiques des gaz composés. Les considérations que je viens d'exposer au sujet des gaz DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 311 simples doivent faire pressentir qu'il sera difficile d’énoncer, sur les chaleurs spécifiques des gaz composés, des lois qui soient vérifiées par l'expérience. Les exemples que l’on peut citer sur chaque mode de condensation sont peu nombreux, et se rapportent, le plus souvent, à des fluides élastiques dont la compressibilité s’écarte beaucoup de la loi de Ma- riotte. Quoi qu'il en soit, je vais passer en revue les princi- paux modes de condensation. Gaz composés à volumes égaux, sans condensation. Les gaz qui comportent ce mode de composition, et dont J'ai déterminé la chaleur spécifique, se réduisent à trois. Ce sont le deutoxyde d’azote, l'oxyde de carbone et l'acide chlorhydrique. Voici les résultats obtenus : DENSITÉ NOMS LES SUBSTANCES. ADMISE, EN VOLUME, Deutoxyde d’azole 0,2406 1,0384 Oxyde de carbone 0 2370 0 9673 Acide chlorhydrique 0 2333 I 2596 Pour les deux premiers gaz, la chaleur spécifique a été déterminée directement au volume; et la chaleur spécifique au poids a été calculée en admettant les densités théoriques, qui probablement diffèrent peu des densités réelles, parce que ces gaz s’écartent peu de la loi de Mariotte. Quant à l'acide chlorhydrique, l'expérience directe a donné sa capa- cité calorifique par rapport au poids, et la capacité rappor- 312 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE tée au volume a été calculée en admettant la densité théori- que, telle qu'on la déduit des compositions chimiques. Il est possible, d’après cela, que la chaleur spécifique en volume soit un peu trop faible, si la densité réelle est plûs forte que la densité théorique. Il faut remarquer, en ou- tre, que l'expérience ayant été faite avec le calorimètre en platine, la chaleur spécifique trouvée doit être multi- 2379 : £ = SRE pour devenir comparable à celles des deux autres gaz qui ont été déterminées à l’aide du calorimètre en ., 0,2 pliée par — laiton. Par cette dernière correction, la chaleur spécifique de l’acide chlorhydrique devient 0, 2352. Les chaleurs spécifiques en volume de ces trois gaz com- posés diffèrent donc très-peu; elles sont aussi sensible- ment égales à celles que nous avons trouvées pour les trois gaz simples, hydrogène, azote et oxygène. On peut donc dire que les gaz simples et les composés qui résultent de la combinaison de volumes égaux sans condensa- tion, ont la méme chaleur spécifique sous le méme volume, lorsque ces gaz satisfont à très-peu près à la loi de Mariotte. Il est important de remarquer que le deutoxyde d'azote est le seul de ces gaz qui soit formé par des éléments gazeux. L'oxyde de carbone renferme un seul gaz permanent, l'oxygène; mais le carbone est un élément absolument fixe dont on n’a pu déterminer la densité à l’état gazeux. Si la loi que je viens d’énoncer était établie avec certitude, on pourrait en conclure que la vapeur de carbone a bien réel- lement la densité que les chimistes lui supposent. Quant à l'acide chlorhydrique, l'un de ses éléments, le chlore, ne rentre pas dans la loi que je viens d’énoncer; il est remar- LL DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 313 quable que l’anomalie présentée par le gaz à l’état isolé ne se retrouve plus dans ses composés. Gaz composés résultant de la combinaison d'un volume d'un gaz et de deux volumes de l'autre gaz, les trois volumes s'étant condensés en deux. Les fluides élastiques qui présentent ce mode de compo- sition sont assez nombreux parmi ceux dont j'ai déterminé la chaleur spécifique, si l’on y comprend les vapeurs. Mais ceux qui sont gazeux à la température ordinaire s’écartent tous notablement de la loi de Mariotte, et il est probable qu'il en est de même pour les vapeurs. CHALEUR SPÉCIFIQUE DENSITÉ NOMS DES SUBSTANCES, ADMISE, 0, 3307 1, 5201 0 3447 I 5241 0 2989 0 6219 0 3414 2 2113 Acide sulfhydrique 0 2857 I 1747 Sulfure de carbone 0 4122 2 6258 Parmi ces Corps, il n'y en a que deux, le protoxyde d'azote et la vapeur d'eau, dont les deux éléments soient gazeux à la température ordinaire et aient pu être soumis à une déter- . Mination directe de leur chaleur spécifique ; trois autres, l’a- cide carbonique, l'acide sulfureux et l’acide sulfhydrique, XX VI. 4o 314 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE renferment un seul élément gazeux ; enfin les deux éléments du sulfure de carbone sont solides à la température ordinaire, et l’on n’a pas pu déterminer leur chaleur spécifique à l’état de gaz. L’acide carbonique est le seul gaz de cette série pour lequel on possède tous les éléments nécessaires pour calculer sa chaleur spécifique soit au poids, soit au volume. La quan- tité de gaz soumise à chaque expérience calorimétrique était mesurée par son volume sous une pression connue; mais comme on connaît exactement la loi de sa compressibilité, son coefficient de dilatation sous diverses pressions, et sa densité réelle sous la pression de 0",760, on a pu calculer avec certitude soit sa chaleur spécifique rapportée au vo- lume, soit celle qui se rapporte au poids. Mais la chaleur spé- cifique de l’acide carbonique augmente rapidement avec la température, ainsi que nous l'avons dit plus haut. Quelle est celle de ces chaleurs spécifiques que nous devons admettre dans la discussion actuelle ? Nous connaissons pour le protoxyde d'azote la loi de sa compressibilité ; mais nous n'avons déterminé directement ni son coefficient de dilatation sous diverses pressions, ni sa densité réelle, Nous avons admis sa densité théorique, qui est probablement un peu plus faible que sa densité réelle, car ce gaz s’écarte de la loi de Mariotte à peu près autant que le gaz acide carbonique. Il reste, par ce fait, un peu d'incertitude sur les valeurs de la chaleur spécifique en poids ou en volume que nous avons indiquées plus haut. De plus, il est probable que la chaleur spécifique du protoxyde d’a- zote varie notablement avec la température. Les chaleurs spécifiques de la vapeur d’eau, des gaz sul- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 315 fureux et sulfhydrique et de la vapeur de sulfure de car- bone ont été déterminées directement d'après leur poids; mais, pour pouvoir calculer leur chaleur spécifique en vo- lume, il faudrait connaître leurs densités réelles dans les circonstances de température et de pression où ils ont pé- nétré dans l'appareil calorimétrique. Ces éléments nous man- quent complétement. En outre, il est bien probable, si l’a- cide carbonique présente des variations si considérables dans sa capacité calorifique à de si grandes distances de son point de liquéfaction, que des variations analogues doivent se rencontrer sur des gaz beaucoup plus faciles à liquéfier, comme l'acide sulfhydrique et l'acide sulfureux, et surtout pour des substances telles que la vapeur d’eau et la vapeur de sulfure de carbone, que l’on ne peut étudier qu'à des tem- pératures moins éloignées de leur liquéfaction. Il reste, d’ail- leurs, pour ces dernières substances, la même incertitude sur la densité réelle de leurs vapeurs. Les chaleurs spécifiques en volume de la plupart des flui- des élastiques qui composent ce troisième groupe présentent donc encore de l'incertitude, parce que nous ne connaissons pas certains éléments qui sont indispensables pour les dé- duire des résultats immédiats des expériences. Mais, lors même que nous les connaîtrions avec précision dans les con- ditions où nos expériences ont été faites, nous ne serions pas moins embarrassés si ces chaleurs spécifiques varient nota- blement avec la température, parce qu'il nous est impossi- ble, dans l’état actuel de nos connaissances, de décider pour quelle température il faut les comparer. Il est probable que la chaleur spécifique des fluides élastiques n’augmente pas in- définiment avec la température, mais qu’elle tend vers une li- 4o. 316 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE mite qui est probablement celle à partir de laquelle le gaz se comporte comme les gaz permanents hydrogène, azote et oxygène. Mais il est bien difficile de le décider par des expé- riences directes, surtout pour les vapeurs dont l’état aéri- forme ne peut être étudié, le plus souvent, qu'à partir de températures déjà élevées. L’acide carbonique nous a prouvé, d’ailleurs, que l'accroissement de capacité calorifique d’un gaz peut continuer, même à plus de 200° au-dessus de son point de liquéfaction. k Ces considérations doivent nous laisser peu d'espoir de trouver des relations simples entre les capacités calorifiques des fluides élastiques qui forment ce groupe de gaz compo- sés. Les chaleurs spécifiques en volume de tous ces gaz sont plus considérables que celles des gaz simples ou des com- posés à volumes égaux de gaz simples sans condensation ; mais elles présentent entre elles des différences trop gran- des pour qu'on puisse énoncer une loi analogue à celle que nous avons émise pour ces derniers gaz. Évidem- ment, lorsque la compressibilité d’un gaz s'éloigne beaucoup de celle des gaz permanents, les particules sont dans des conditions mécaniques différentes, qui se modifient con- tinuellement avec la température, en se rapprochant de celles des gaz permanents. Ces modifications exercent une in- fluence sur la capacité calorifique du fluide, qui devient elle- même variable avec la température en convergeant probable- ment vers une valeur limite qui appartient au gaz lorsqu'il se comporte comme les gaz permanents auxquels nous voulons le comparer. C’est cette valeur limite qu’il nous importerait de connaître; mais nous ne voyons aucun moyen pratique de la déterminer. DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 317 Gaz d'une composition plus complexe que les précédents. Parmi les gaz et les vapeurs qui présentent des modes de composition différents de ceux que nous venons de pas- ser en revue, il y en a très-peu que l'on puisse regarder comme ayant des constitutions moléculaires semblables, et dont on puisse comparer les capacités calorifiques sous ce rapport. Îl n’y en a aucun dont on connaisse avec certitude les densités réelles dans les conditions de température et de pression qui se sont réalisées dans nos expériences, et la loi de compressibilité n'a été déterminée que pour un très-petit nombre de composés gazeux à la température ordinaire. Je me bornerai donc à inscrire ces fluides élastiques les uns à la suite des autres, en rapprochant ceux qui présentent des constitutions analogues. 318 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE NOMBRE CHALEUR SPÉCIFIQUE NOMS dE DENSITÉ FORMULES. volumes DES SUBSTANCES, FE THÉORIQUE. EN POIDS, EN VOLUME, VAPEUR, Hydrogène protocarboné.. C?H8 Chloroforme C’H2CI6 Hydrogène bicarboné C‘H8 2 0 4040 | Ammoniaque Az2H6 0 6084 ë Benzine C'2Hx2 0 3754 Essence de térébenthine.…. C2°H?? 0 5061 Esprit de bois C?H50? 0 4580 0 4797 | Ether. ciao A! Éther sulfhydrique CiHr0s Éther chlorhydrique C‘HreCP 0 4008 0 2738 Éther bromhydriqne C‘H'oBr2 0 1896 Liqueur des Hollandais... C{HSCI2 0 2293 f| Acétone C3H60 ! Éther acélique CiH1°0.C{H603 0 4125 ee NN OS À à D OR æ 3 0400 0 4008 CJ Chlorure de silicium SiCI5 5 8833 0 1322 Chlorure phosphoreux …. PhCI6 4 7404 0 1347 Chlorure arsénieux AsCI6 6 2667 0 1122 TiCl4 Bichlorure d'élain.... .... SaCli 2 8 9654 0 0939 CE 6 6402 Q 1290 Voyons maintenant si la loi qui consisterait à dire que les chaleurs spécifiques en volume des composés gazeux, de Jormule chimique semblable, sont égales, est vérifiée par les exemples que l’on peut déduire de ce tableau. ’éther, CfH7°0, a la même formule chimique que l’éther sulfhydrique, C'H°"S; les chaleurs spécifiques en volume de leurs vapeurs diffèrent très-peu , car celle de l’éther sulfhy- drique est 1,2466, tandis que celle de l’éther est 1,2266. CR ES. mt DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 319 On peut en dire autant du bichlorure d’étain, Sn Clé, com- paré au bichlorure de titane, Ti Cl; car la chaleur spécifi- que de vapeur en volumeest pour le premier 0,856/, et 0,8416 pour le second. Les chaleurs spécifiques en volume des chlorures phos- phoreux, Ph Clé, et arsénieux, As Cls, présentent une plus grande différence, car celle du chlorure phosphoreux est 0,6395, et celle du chlorure arsénieux est 0,7034. L'éther chlorhydrique, CiHrC}, et l’éther bromhydrique, CiH'Br?, s'écartent encore davantage de la loi que nous avons énoncée; car les chaleurs spécifiques en volume de ces deux vapeurs sont 0,6096 et 0,7026. Enfin, l'hydrogène protocarboné C°HS, et le chloroforme C’H°CIS qui en dérive par simple substitution de 6 atomes de chlore à la place de 6 atomes d'hydrogène, constituent uné anomalie complète par rapport à Ja loi; ear la chaleur spécifique 0,646r du chloroforme est sensiblement le double de celle 0,3277 de l'hydrogène protocarboné. Il est vrai de dire que j'ai quelques doutes sur l'exactitude de ces deux Capacités calorifiques, car on n’a Jusqu'ici aucun procédé certain pour préparer ces corps à l'état de pureté, surtout quand on en a besoin d’une quantité un peu considérable. Les substances que je viens d'énumérer sont les seules, parmi celles que j'ai pu soumettre à mes expériences, qui se prêtent à une comparaison de cette nature. On voit qu'elles présentent des anomalies nombreuses par rapport à la loi hypothétique que j'ai énoncée. Je ne crois pas que ces ano- malies puissent être produites par des erreurs d'expériences, malgré les grandes difficultés que celles-ci présentent. Je pense qu'il est plus exact de les attribuer aux perturbations 320 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE que les changements de température déterminent dans les groupements moléculaires de la plupart des fluides élasti- ques, en faisant varier incessamment les quantités de cha- leur nécessaires pour déterminer une même élévation de température. On a souvent donné de la fluidité élastique des corps une définition abstraite, et pour ainsi dire mathématique, en disant qu'un fluide complétement élastique est celui pour lequel les volumes qu’il occupe sont toujours inverse- ment proportionnels aux pressions qu'il supporte, et pour lequel les changements de volume opérés par une élévation constante de la température forment toujours une fraction constante du volume primitif, quelles que soient les pres- sions supportées par le fluide et la partie de l'échelle ther- mométrique dans laquelle on opère. On définit ainsi un état idéal auquel on peut comparer les fluides élastiques que la nature nous présente. Aucun des gaz que nous connaissons ne satisfait rigoureusement à ces conditions; ceux que l’on regarde comme les plus permanents s’en écartent sensible- ment, même pour les plus faibles variations de pression, et les fluides élastiques plus facilement liquéfiables, surtout ceux qui possèdent une grande densité de vapeur, montrent des écarts considérables. Il est possible que cette définition abstraite de l’état ga- zeux parfait entraîne, comme conséquence nécessaire, que la capacité calorifique soit la même, sous le même volume, pour tous les fluides élastiques de même constitution chi- mique, et que la capacité calorifique d’un composé gazeux doit présenter, avec celles des gaz simples qui le constituent, un rapport simple dépendant uniquement de la condensa- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 321 tion que ces derniers ont subie dans la combinaison. Mal- heureusement, il nous est bien difficile de vérifier ces lois théoriques par l'expérience. Les gaz permanents, qui s’écar- tent très-peu de la loi de Mariotte, et par suite de la défini- tion théorique, sont, en effet, les seuls dont les capacités ca- lorifiques en volume suivent à peu près la loi énoncée. Ce sont, pour les gaz simples, l'hydrogène, l'azote et l'oxygène, et, pour les gaz composés, l’oxyde de carbone, le deutoxyde d'azote et l'acide chlorhydrique, qui résultent de la combinaison de volumes égaux de gaz simples, sans condensation. Les autres gaz et vapeurs, qui présentent un mode de condensation plus complexe, montrent tous des écarts plus considérables de la loi théorique de l'élasticité, et l'on n'y reconnaît plus la loi des capacités calorifiques. Il est possible que cette dernière loi se vérifiât encore sur ces gaz si l’on opérait à des températures assez élevées Pour qu'ils jouissent d’une élasticité semblable à celle des gaz permanents; mais alors il faut admettre que les écarts de la loi d’élasticité produisent dans les capacités calorifiques des changements beaucoup plus considérables, qui empé- chent de rien décider à cet égard. Il est inutile de chercher si les chaleurs spécifiques en vo- lume des gaz composés présentent des relations simples avec celles de leurs éléments gazeux constituants; il est clair que les anomalies seront du même ordre que celles que nous avons reconnues dans les chaleurs spécifiques des com- posés semblables. Nous allons comparer les chaleurs spécifiques en poids des gaz composés, avec celles de leurs éléments. Les seuls Corps simples dont nous ayons pu déterminer directement FE XXNI. 41 322 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE la capacité calorifique à l’état de fluide élastique, sont : Hydrogène... 3, 4090 Oxygène. .... Oo 2175 Azote........ 0 2438 Chlore....... Oo 1210 Brome....... © 0555. Les gaz composés, formés par ces éléments, dont nous avons déterminé la chaleur spécifique, sont l’eau, le pro- toxyde d'azote, le deutoxyde d'azote, l'ammoniaque et l’acide chlorhydrique. Nous admettrons, comme précédemment, que chaque élément apporte sa chaleur spécifique propre dans la combinaison, de telle sorte que la capacité calorifique en poids du composé soit égale à la somme des capacités des éléments composants. Nous comparerons la chaleur spéci- fique du composé, calculée d'après cette loi, à celle que l'ex- périence a donnée. Nous aurons ainsi : CHALEUR SPÉCIFIQUE NOMS LES SUBSTANCES, —————————— || CALCULÉE TROUVÉE à D'APRÈS LA LOI. FAR L'EXPÉRIENCE, ————— Vapeur d’eau 0,5721 0,4805 Protoxyde d’azote.......... PAP re 0e CT 0e For. 0 2342 0 2262 Deutoxyde d’azote… 0 2297 0 2317 AMIMONIAQUE:. ....---cremresee soon s roro une 0 8025 © 5084 Acide chlorhydrique......….. AODoSdoc 200 srerumpessre 0 2114 0 1852 Le protoxyde et le deutoxyde d’azote sont les seuls pour lesquels la chaleur spécifique en poids, trouvée par l’expé- rience, diffère peu de celle que l’on calcule d’après l’hypo- thèse énoncée; tous les autres présentent des différences DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 323 tellement considérables qu'on ne peut pas hésiter à dé- clarer l'hypothèse inexacte. Néanmoins, nous allons cher- cher à l'appliquer à quelques autres gaz composés, dont nous avons déterminé la chaleur spécifique par expérience, parce qu’elle nous permettra de calculer, avec quelque vrai- semblance, la chaleur spécifique, à l’état de gaz, de quelques éléments qui n’ont pas pu être étudiés dans cet état. Ainsi l'expérience nous a montré que la chaleur spécifique en poids du gaz oxyde de carbone est 0,450. Nous admettrons, avec tous les chimistes, que ce gaz est formé de volumes égaux d'oxygène et de vapeur de carbone, sans condensa- tion; de plus, nous supposerons que sa capacité calorifique présente, avec celles de ses éléments constituants, la relation posée par l'hypothèse précédente, et qui s’est vérifiée sur le deutoxyde d’azote, ayant la même condensation et la même loi d’élasticité que l'oxyde de carbone. Nous en dé- duirons que la chaleur spécifique en poids de la vapeur de carbone, dans les circonstances où elle se comporte comme un gaz permanent, est 0,23035. Partant de cette valeur de la chaleur spécifique de la va- peur de carbone, et de celles que nous avons trouvées direc- tement pour les gaz simples; nous fondant d’ailleurs sur la loi hypothétique précédemment énoncée, nous pouvons calculer les capacités calorifiques en poids d’un grand nombre de substances à l’état aériforme, et les comparer à celles que l'expérience a données. Nous aurons ainsi : 324 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE CHALEUR SPÉCIFIQUE NOMS DES SUBSTANCES , CALCULÉE TAOUVÉE D'APRÈS LA LOI, PAR L'EXPÉRIENCE, Hyürogène protocarboné Hydrogène bicarboné. Benzine.............c..e.cssose mnt lotions: crszse Essence de térébenthine... EDR rence vessee SbScooto ados ntsbartod ob AICODI.- een ere Sesvpresaose Shane cer ESPTPIIEN BOIRE ec nere scene tee Éther chlorhydrique Éther bromhydrique Éther cyanhydrique................,..., Ée-rrestree Chloroforme. ... ......... rornransosemeosse tente Liqueur des Hollandais 0 2293 Acélone.... : 0 4125 0 4008 On voit par ce tableau que les chaleurs spécifiques cal- culées d'après notre hypothèse sont constamment beau- coup plus grandes que celles qui ont été trouvées par l'ex- périence; ainsi il n’est pas douteux que l'hypothèse ne doive ètre rejetée. Au reste, on reconnaît le même fait pour les chaleurs spécifiques des corps solides et liquides, comme on peut le vérifier dans les mémoires que j'ai publiés sur ce sujet. Les différences sont d'autant plus grandes que l’on applique la loi à des composés d'une constitution plus complexe. Nous avons pu déterminer la chaleur spécifique, à l'état aériforme, de quelques corps com posés renfermant du soufre; ce sont l'acide sulfureux, l'acide sulfhydrique, le sulfure de DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 329 carbone et l’éther sulfhydrique. Les chaleurs spécifiques de ces corps, à l’état de gaz, ont été trouvées : Acide sulfureux...... 0,15439 Acide sulfhydrique. .. 0 24318 Sulfure de carbone... o 15696 Éther sulfhydrique.... o 40081. Nousn’avons pu déterminer, expérimentalement, la capacité calorifique de la vapeur de soufre, parce qu'il nous aurait fallu opérer à des températures très-élevées, qui n'auraient pu se réaliser dans nos appareils. D'ailleurs la vapeur de soufre présente, d’après les expériences de MM. Dumas et Mitscher- lich, une anomalie singulière. À des températures peu supé- rieures à son point d'ébullition, cette densité est trois fois plus considérable que celle à laquelle on est conduit par les considérations chimiques. Cette anomalie tient, sans aucun doute, à ce que la vapeur de soufre ne commence à présen- ter une loi d’élasticité analogue à celle des gaz permanents qu’à une distance très-éloignée de son point d’ébullition, et à laquelle il nous serait impossible aujourd'hui de détermi- ner sa capacité calorifique avec quelque précision. Il est donc très-probable que, lors même qu'il serait possible de détermi- ner expérimentalement la capacité calorifique de la vapeur de soufre dans le voisinage de son ébullition, on trouverait une valeur très-différente de celle qui se rapporte à l’état gazeux parfait, et même à celui dans lequel la vapeur de soufre se trouve, dans les composés gazeux, aux températures entre lesquelles nous les avons examinés. Quoi qu'il en soit, calculons la capacité calorifique en poids de la vapeur de soufre en partant de la chaleur spécifique de l'acide sulfu- reux, trouvée par l'expérience directe, et de la composition 326 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE pondérale de ce corps, en admettant d’ailleurs que la capa- cité calorifique du corps composé est la moyenne des ca- pacités calorifiques des éléments composants. La chaleur spécifique en poids de la vapeur de soufre que l’on obtient ainsi est 0,09128. Nous pouvons ensuite calculer, d'après notre loi hypothétique, la capacité calorifique en poids des autres composés gazeux du soufre; nous trouvons alors: CHALEUR SPÉCIFIQUE NOMS DES SUBSTANCES ———————— || CALCULÉE TROUVÉES D'APRÈS LA LOT, FAR L'EXPÉRIENCE, Acide sulfhydrique 0, 2432 Sulfure de carbone . 0 1569 Éther sulfhydrique 0 4008 On voit que les chaleurs spécifiques calculées d’après la loi diffèrent souvent beaucoup de celles que l'expérience a don- nées; ce qui revient à dire que, si l’on calculait successive- ment la chaleur spécifique en poids de la vapeur de soufre dans les quatre composés, on trouverait des valeurs peu dif- férentes dans l'acide sulfureux et dans l’éther sulfhydrique ; la différence serait plus grande dans l'acide sulfhydrique, et plus grande encore dans le sulfure de carbone. En résumé, il est évident qu'aucune des lois simples que l’on peut supposer a priori entre les chaleurs spécifiques des composés gazeux ne se vérifie par l'expérience. Cette con- clusion satisfera peu les savants qui désirent, avant tout, ren- contrer des lois simples dans les phénomènes naturels; ils préféreront probablement admettre que les anomalies obser- DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 327 vées dépendent de ce que les vapeurs, aux températures où nous avons pu les étudier, sont très-éloignées de leur état gazeux parfait. J'y consens; mais alors il faudra bien admettre aussi que ces lois sont purement idéales, et qu’elles ne peu- vent nous être d'aucun secours dans les circonstances réelles où nous sommes réduits à observer ces corps ou à nous en servir. Nous terminerons par une dernière comparaison : c’est celle des chaleurs spécifiques qu'un même corps possède sous ses divers états. De toutes les substances que nous avons soumises à nos études, il n'y en a que deux, l’eau et le brome, dont nous connaissions la capacité calorifique sous les trois états, solide, liquide et gazeux. Pour les autres, nous ne possédons encore que leur chaleur spécifique à l’état de liquide et de vapeur. Eau. A l’état solide. A l’état liquide. A l’état de vapeur, entre — 78° et o° o,4740 à 10° 1,0000 de 128° à 220° 0,480 —20°eto0° 0,5040 de 10° à 100° 1,0 La capacité calorifique de l’eau liquide est donc le double de celle que l’eau possède à l’état de glace ou à l’état de va- peur, et la capacité calorifique en poids de la vapeur d’eau est sensiblement égale à celle de la glace. Ce résultat est cer- tainement très-curieux ; s’il était isolé, il tendrait à prouver que l’eau liquide présente un groupement moléculaire diffé- rent de celui qui existe dans l’eau solide et dans la vapeur. On pourrait d’ailleurs invoquer à l'appui de cette hypothèse l’anomalie exceptionnelle que l’eau liquide montre dans sa dilatation immédiatement au-dessus de son point de fusion, 328 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE et même la grande divergence que sa chaleur spécifique pré- sente, au point de vue de la loi des chaleurs spécifiques des corps composés, par rapport aux composés de même formule chimique. | Brome. J'ai trouvé, pour la chaleur spécifique moyenne du brome : A l’état solide. A l'état liquide. A l’état de vapeur. de — 77,8à— 25° o0,0833 de— 7°,3à +100 o,1060 entre 83°et228 0,0555 +130 à + 58,0 o,1129 La chaleur spécifique en poids du brome gazeux est en- core sensiblement le double de celle du brome liquide, mais elle est notablement plus faible que celle du brome solide. Alcool. Chaleur spécifique élémentaire à l’état liquide. Moyenne du gaz. — 20°.... 0,053 de 105° à 220°.... 0,4534 0... 0.b{7D + 20.... o 5g5r ho.... o 6479 60.... o 7060 80.... o 7694 La chaleur spécifique moyenne de l'alcool gazeux est plus faible que celle de l'alcool liquide, même à la plus basse ‘ température à laquelle nous ayons pu déterminer cette der- nière. Si l'accroissement rapide que la chaleur spécifique de l'alcool éprouve avec la température continue au-dessus de son ébullition, sous la pression ordinaire de l'atmosphère, DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 329 comme cela est très-probable, il est évident que la chaleur spécifique de l'alcool liquide doit être bien plus que le dou- ble de celle de l'alcool gazeux entre les limites de tempé- rature où nous avons déterminé cette dernière, On verra d'ailleurs que toutes les substances que nous allons énumérer présenteront ce fait constant, que leurs chaleurs spécifiques à l'état de fluide élastique sont beaucoup plus faibles que celles qu’elles possèdent sous l’état liquide, entre les mémes limites de température. Éther. Chaleur spécifique élémentaire à l’état liquide. Moyenne au gaz. 00-10 DITS entre 70° et 220°.... 0,4797 0.... o 290 + 30.... o 5467 35.... o 5497 Sulfure de carbone. Chaleur spécifique élémentaire à l'état liquidé, Moyenne du gaz, — 30°..., 0,2303 entre 73° et 192°..., 0,170 0.... 0 2352 + 30.... o 2407 45.... 0 2426 Esprit de bois. Chaleur spécifique moyenne à l'état liquide. Moyenne du gaz. de o à 20°..,. 0,6700 entre 101° et 223°.... 0,4580 - Acétone. Chaleur spécifique élémentaire à l’état liquide. Moyenne du gaz — 30°... 0,4824 entre 129° et 2332... 0,4125 0.... o 5064 —+ 30.... o 5302 60.... o 5540 A EVIL 42 330 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE Éther sulfhydrique. Chaleur spécifique moyenne à l’état liquide. Moyenne du gaz. entre 20° et 70°... 0,4785 entre 120° et 223°.... 0,4008 Éther chlorhydrique. Chaleur spécifique moyenne à l’état liquide. Moyenne du gaz. entre — 270,6 et +- 49,5... 0,4276 entre 19° et 172°.... 0,2738 Éther bromhydrique. Chaleur spécifique moyenne à l'état liquide. Moyenne du gaz. de o à 20°... 0,2160 de 97°,7 à 196°,5....0,1896 7 9 ; 5109 Éther cyanhydrique. Chaleur spécifique élémentaire à l’état liquide. Moyenne du gaz, — 30°... 0,4325 entre 114° et 221°.... 0,4262 o.... o 5086 + 30.... o 5847 60.... o 6608 90.... 0 7369 Éther acétique. Chaleur spécifique élémentaire à l’état liquide. Moyenne du gaz. — 30°... 0,4960 entre 115° et 219°.... 0,4008 0. 00027 + 30.... o 5588 60.... o bgo2 . Chloroforme. Chaleur spécifique élémentaire à l'état liquide. Moyenne du gaz. — 30°.... 0,2293 entre 119° et 228°.... 0,1367 0... 05292} = 30... 0.234 60.... 0 2384 EST: dl in OR DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 331 Liqueur des Hollandais. Chaleur spécifique élémentaire à l’état liquide. Moyenne du gaz, — 30°... 0,2790 entre 111° et 221°,... 0,293 90.... 0 2922 + 30... o 3054 60.... o 3186 Benzine. Chaleur spécifique moyenne à l'état liquide, Moyenne du gaz. entre 20° et 71°.... 0,4360 entre 116° et 218°.... 0,3754 Essence de térébenthine. Chaleur spécifique élémentaire à l’état liquide. Moyenne du gaz. à 0°.... 0,4106 entre 179° et 24y°.... o,5061 40.... 0 4538 80.... o 4842 120.... O bo19 160.... o 5068 Chlorure de silicium. Chaleur spécifique moyenne à l’état liquide, Moyenne du gaz, entre Oo et 20°.... 0,1900 entre go° et 234°,.,. 0,1322 Chlorure phosphoreux. Chaleur spécifique moyenne à l’état liquide. Moyenne du gaz. entre 12° et 98°... 0,2092 entre 1129 et 246°.... 0,1347 Chlorure arsénieux. Chaleur spécifique moyenne à l’état liquide, Moyenne du gaz entre 14° et 9%... 0,1760 entre 159° et 268... o0,1122 LA 42. 332 DE LA CHALEUR SPÉCIFIQUE : Bichlorure d'étain. Chaleur spécifique #noyenne à l’état liquide. Moyenne du gaz. entre 149 et 98°... 0,145 entre 14g° et 2730... 0,0939 Bichlorure de titane. Chaleur spécifique moyenne à l’état liquide. M.yenne du gaz. entre 12° et 98°... 0,1880 entre 162° et 272°.... 0,1290 La comparaison qui précède présenterait un bien plus grand intérèt si elle avait lieu entre les chaleurs spécifi- ques élémentaires d’un même corps sous ses deux états liquide et gazeux, rigoureusement à la même température; mais les éléments nécessaires nous manquent pour cette com- ‘paraison. Pour les obtenir, il faudrait déterminer la chaleur spécifique moyenne du liquide à des températures très-supé- rieures à son point d’ébullition sous la pression ordinaire de l'atmosphère, afin que la chaleur spécilique élémentaire que l’on a besoin de connaître pour une température élevée soit comprise entre les limites expérimentales qui ont servi à l'établissement de la formule d’interpolation. Il serait néces- saire, en outre, de déterminer la chaleur spécifique moyenne de la vapeur entre plusieurs limites de températures élevées assez différentes pour que l’on puisse saisir, avec quelque pré- cision, les variations que la chaleur spécifique élémentaire du corps gazeux subit avec la température, ainsi que nous l'a- vons fait pour le gaz acide carbonique (page 226). Ce travail exigerait des expériences longues, difficiles, et probablement impraticables sur la plupart des substances. En l'absence de ces documents, la seule conclusion que nous puissions dé- N°: DES FLUIDES ÉLASTIQUES. 333 duire des comparaisons qui précèdent, c’est que {a chaleur spécifique en poids d’un COrPS Sazeux est toujours plus faible que celle du méme Corps liquide, surtout lorsqu'on les consi- dère à la méme température; elle peut, dans quelques cas, n'en étre qu'une fraction assez petite, moindre que la moitié. Cette seule observation suffit Pour prouver qu’il ne peut exister une loi rigoureuse uniquement entre les chaleurs spécifiques des corps et leurs poids atomiques, puisque, dans l'énoncé de cette loi, on n'aurait égard ni à l’état physique des Corps, ni aux températures auxquelles on les considère, tandis que nos expériences montrent que ces deux éléments exercent une grande influence sur la Cäpacité calorifique, et que cette influence est très-variable d’un Corps à un autre. DEUXIÈME MÉMOIRE SUR LES FORCES ÉLASTIQUES DES VAPEURS A SATURATION AUX DIVERSES TEMPÉRATURES Lu à l’Académie des sciences le 14 août 1854, Un liquide volatil, renfermé dans un espace qu'il ne rem- plit pas entièrement, émet une vapeur dont la force élastique varie avec la température. La loi générale qui régit ces va- riations pour un même corps nous est encore inconnue, et la science possède peu d'éléments qui puissent être employés utilement pour la chercher. Les physiciens ont principale- ment dirigé leurs recherches sur les forces élastiques de la vapeur aqueuse qu'il est nécessaire de connaître exactement pour la météorologie et pour la théorie des machines à va- peur. Ils ont fait peu d’expériences sur d’autres corps volatils, et les résultats qu'ils ont obtenus inspirent peu de con- fiance parce qu'ils se rapportent à des substances mal défi- 336 FORCES ÉLASTIQUES nies et qui n'étaient le plus souvent que des mélanges de plusieurs matières. J'ai toujours pensé que cette loi devait être l'une des plus simples de la théorie de la chaleur, et qu’elle pouvait être trouvée directement par l’expérience; elle ne renferme, en ef- fet, que deux éléments qui sont, tous deux, nettement définis, et qui sont susceptibles d’une détermination précise. Une autre raison m'engageait d’ailleurs à entreprendre de longues re- cherches sur ce sujet. D'après les idées que je me suis faites sur le mode de génération du travail dans les machines mues par les fluides élastiques, le travail moteur produit par la détente d’un fluide élastique quelconque serait toujours pro- portionnel à la perte de chaleur que subit ce fluide dans la partie de la machine où ce travail se produit. Dans ces der- nières années, plusieurs géomètres distingués ont cherché à déduire ce principe de considérations abstraites, fondées sur des hypothèses plus ou moins probables. De mon côté, je me suis efforcé, depuis longtemps, à rassembler les données expérimentales à l’aide desquelles on pourrait calculer a priori le travail moteur théorique produit par un fluide élas- tique quelconque qui subit un changement déterminé de vo- lume, ainsi que la quantité de chaleur qui devient latente par suite de ce changement. Malheureusement, ces données sont très-nombreuses, et la plupart ne peuvent être déterminées que par des expériences extrêmement délicates et difficiles. Une conséquence immédiate du principe que je viens d'é- noncer est la suivante : | Lorsque les fluides élastiques, de nature diverse, produi- sent des quantités égales de travail, ils doivent perdre des quantités égales de chaleur. DES VAPEURS. do7 Pour soumettre à une vérification expérimentale cette loi déduite du principe général, il faut connaître : 1° La quantité totale de chaleur que renferment les divers fluides élastiques à un état déterminé de température et de pression; 2° Les relations qui lient la température et la pression pour une même masse de ces divers fluides. La connaissance de ces éléments est surtout importante pour les vapeurs facilement condensables, qui sont, en- core aujourd’hui, les seuls fluides élastiques employés dans les machines. J'ai publié dans le premier volume de ces Mémoires (t. XXI, page 465) les recherches que j'ai faites sur les forces élasti- ques de la vapeur d'eau à saturation depuis les pressions les - plus faibles jusqu’à celle de 28 atmosphères. Le Mémoire ac- tuel renferme mes expériences sur les autres liquides volatils, ainsi que l'étude de la vaporisation dans le vide et dans les gaz, phénomène dont la science ne possède encore que des notions vagues, déduites d'un petit nombre d’expériences fort incertaines elles-mêmes. Je diviserai ce Mémoire en cinq parties : La première renfermera les recherches que j'ai faites, dans une grande étendue des températures, sur les forces élasti- ques des vapeurs à saturation fournies par un certain nom- bre de liquides choisis parmi ceux qu'il est possible d’ob- tenir à l'état de pureté. J'ai souvent donné la préférence aux substances que l’on peut obtenir en quantité assez grande pour qu'on puisse déterminer avec précision les di- vers éléments physiques qu'il est nécessaire de connaître pour calculer le travail moteur que leurs vapeurs à diverses TOXAVI 43 338 FORCES ÉLASTIQUES tensions sont susceptibles de produire en absorbant une quantité déterminée de chaleur. Dans la seconde partie, je m'occuperai des forces élastiques des dissolutions salines, et de l'application qu'on peut en faire à l'étude de divers phénomènes de physique et de chi- mie moléculaire. Dans la troisième partie, j'étudierai les phénomènes de la vaporisation des liquides dans les gaz. La quatrième renfermera les résultats de mes expériences sur les forces élastiques des vapeurs qui sont fournies, dans le vide, par les liquides volatils, dissous ou superposés. Enfin, dans la cinquième, je donne le résultat des expé- riences entreprises pour décider si la tension qu'une va- peur prend dans le vide est dépendante, ou non, de l'état solide ou liquide du corps qui la fournit. 2. DES VAPEURS. [en œ Le) PREMIÈRE PARTIE. Forces élastiques des vapeurs à saturation dans le vide. Je ne m'arrêterai pas à décrire les travaux qui ont été en- trepris sur cette question; je me bornerai à indiquer les principaux Mémoires qui ont été publiés : Dalton, WMermoirs of the literary and philos. Society of Manchester, Y, page 550. Ziegler, De digestore Papini, page 48. Bétancourt, Journal de l'Ecole polytechnique, cahier IL. Watt, Mechanical philosophy of Robison, IL, page 33. Robison, Mechanical Philosophy, X, page 85. 1.-T. Mayer, De vi elasticé vaporum, tome I, page 17. Biot, Traité de Physique, tomel, page 280. Schmidt, Naturlehre, tome 1, page 296. * Ure, Transactions philosophiques, 1818. Despretz, Annales de chimie et de Physique, 2° série, tomes XVI et XXI. Plücker, Annales de Poggendorff, tome XCII, page 193. Dalton est le seul physicien qui ait cherché à déduire de ses expériences des lois générales entre les forces élastiques des vapeurs saturées et les températures qui y correspon- dent. Ces lois sont les suivantes : L'élasticité de la vapeur d'un liquide croît en Progression géométrique, lorsque les températures suivent une pProgres- sion arithmétique. Les vapeurs de tous les liquides ont des forces élastiques 43. 340 FORCES ÉLASTIQUES égales, à des températures équidistantes de leur ébullition sous la pression ordinaire de l'atmosphère. Ces lois de Dalton furent d’abord accueillies avec faveur par les physiciens; mais on ne tarda pas à reconnaître qu’elles ne s'accordent nullement avec l'expérience quand celle-ci comprend une étendue considérable des températures. D’ail- leurs les expériences de Dalton n'avaient porté que sur des liquides mal définis, sur des mélanges de plusieurs substances dont l'une était souvent un gaz permanent. Les liquides sur lesquels il a opéré sont l’esprit-de-vin, l’éther, l’ammoniaque dissous dans l’eau , l'acide sulfurique hydraté, des dissolu- tions de chlorure de calcium, le mercure. Le docteur Ure a déterminé les forces élastiques de quel- ques vapeurs jusqu'à 5 atmosphères. Son travail est le plus important de ceux qui ont été publiés sur ce sujet ; mais on peut encore objecter l’impureté des substances employées : on la reconnait facilement par les densités que Ure leur a trouvées. ss Les procédés que j'ai suivis pour déterminer les forces élastiques des vapeurs dans une grande étendue des tempé- ratures sont semblables à ceux que j'ai appliqués à la vapeur d'eau et qui ont été développés dans mon premier Mémoire (t. XXI, page 476 et suivantes). Ils sont de deux natures : dans le premier procédé, je détermine directement les forces élastiques qu'une vapeur présente dans le vide aux diverses températures ; dans le second, j'observe la température que présente la vapeur du liquide en ébullition sous la pression d’une atmosphère artificielle. La première méthode est suivie pour les basses températures; la seconde est surtout em- ployée dans les températures élevées. Dans tous les cas, on DES VAPEURS. 541 a cherché à étendre, aussi loin que possible , les détermina- tions par chacune de ces deux méthodes, afin que les deux courbes des forces élastiques qui en résultent présentassent une partie commune assez étendue, sur laquelle on püt juger facilement de leur coïncidence. J'ai déjà fait voir, dans mon Mémoire sur les forces élastiques de la vapeur aqueuse(t.XXI, page 524), que cette coïncidence est parfaite pour l’eau; les deux méthodes donnant des valeurs identiques aux mêmes températures. Je montrerai qu’il en est de même pourles au- tres liquides volatils, pourvu qu'ils soient à l’état de pureté parfaite. Maïs, lorsqu'un liquide renferme une portion, même extrêmement petite, d'une autre substance volatile, les deux méthodes donnent des valeurs différentes pour les forces élastiques de sa vapeur à la même température, et c’est un moyen extrêmement délicat pour juger de l’homogénéité d’une substance volatile. Théoriquement , les deux méthodes présentent une diffé- rence essentielle : dans la première, la vapeur est en repos si la température est uniforme et constante; dans la seconde, au contraire, la vapeur est constamment en mouvement, car le liquide émet tontinuellement de nouvelle vapeur qui chasse l’ancienne. Pour signaler cette différence, je propose d’ap- peler la première méthode statique, et la seconde méthode dynamique. Je décrirai rapidement les différents appareils qui ont été employés; ils présentent beaucoup d’analogie avec ceux qui m'ont servi pour la vapeur d’eau ; je me suis borné à y faire quelques modifications exigées par la nature chimique des substances, et souvent par la difficulté de les obtenir en quantités considérables. 342 FORCES ÉLASTIQUES Pour tous les liquides qui bouillent entre + 10° et + 150° sous la pression ordinaire de l'atmosphère, j'ai déterminé leurs forces élastiques aux basses températures, par la mé- thode statique, à l’aide de l’appareil décrit t. XXI, page 489 et suivantes, en prenant toutes les précautions qui y sont indiquées, notamment celle que j'ai signalée page 497 dans le cas où les liquides, et ce sont les plus nombreux, seraient capables d'attaquer le mastic à la résine. Quelquefois même, pour éviter ce dernier inconvénient, je supprimais complé- tement le mastic; je remplaçais le ballon A des figures 4 et 5, planche II, t. XXI, par un large tube de verre ab, t. XXVI, planche IV, fig. r, soudé au tube manométrique cd. L'ampoule fermée, et remplie du liquide volatil, était introduite dans le tube ab avant qu'on soudût celui-ci au tube capillaire re- courbé aef. L'appareil étant disposé comme le montrent les fig. 4, 5 de la planche I, t. XXI, on met le tube capillaire aef en communication avec la machine pneumatique, avec inter- position d’un tube desséchant. On fait le vide un grand nom- bre de fois, en faisant rentrer de l'air sec, afin de sécher complétement les parois intérieures; enfin on fait le vide aussi complétement que possible, et, pendant que la machine pneu- matique fonctionne encore, on ferme à la lampe le tube ca- pillaire aef. On détermine la force élastique de la petite quan- tité d’air restée dans l'appareil, le tube ab étant enveloppé de glace fondante. Après avoir enlevé la glace et séché exté- rieurement le tube, on détermine la rupture de l'ampoule par l'approche de quelques charbons. On opère ensuite, pour déterminer les forces élastiques de la vapeur, exactement comme il a été dit t. XXI, page 490. L'appareil ainsi disposé ne permet pas de mesurer des DES VAPEURS. 343 forces élastiques qui dépassent 300 à 400%, quand on rap- porte directement le ménisque mercuriel du tube cd à celui du baromètre; mais lorsqu'on opère sur des liquides très- volatils, on remplace la cuve à mercure U des figures 4, 5, planche II, t. XXI, soit par une cuve en fonte WRW, à deux compartiments (t. XX VI, planche IV, fig. 1 et 2), soit par un robinet à trois branches (t. XXI, planche II, fig. 8 et t. XXVI, planche IV, fig. 3), et le baromètre par un tube manomé- trique mn communiquant par le bas avec le tube cd. On peut alors mesurer facilement des forces élastiques de plusieurs atmosphères. On comprendra mieux cette disposition par la description détaillée que j'en donne plus loin à l’occasion de la vapeur d’éther. Enfin, on peut adopter une disposition analogue pour les liquides les plus volatils, et même pour les gaz que l’on ne liquéfie que sous de fortes pressions; j'en donnerai plusieurs exemples par la suite. Pour chercher les relations des forces élastiques des va- peurs et des températures par la méthode dynamique, c’est- àa-dire par celle des ébullitions, je me suis servi de l’appareil en cuivre décrit t. XXI, page 515, pour les liquides que je pouvais obtenir en quantités suffisantes. Toutefois, comme je désirais pousser les pressions bien au delà de celles que j'a- vais pu atteindre pour la vapeur d’eau avec cet appareil, je lui ai fait subir des modifications importantes. Le nouvel appareil est représenté planche IV, figure 5. La chaudière AB est celle qui a servi aux anciennes expériences ; par son col FG elle s'attache à l’aide d’une bride G et d’un tube courbé GH au réservoir HI qui sert de condenseur et qui, à cause de cela, est plongé dans une cuve remplie d’eau froide qui se re- 344 FORCES ÉLASTIQUES nouvelle incessamment. Le condenseur communique par un tube de cuivre recourbé KLM avec un grand réservoir à air W placé dans une cuve pleine d’eau, et dans lequel on peut mettre l'air à la pression que l’on veut, à l’aide d’une pompe aspirante ou foulante mue par la machine à vapeur, et qui envoie l'air par le tube NO. La force élastique de l’air du réservoir est mesurée sur le grand manomètre à mercure et à air libre, qui est fixé à l'extrémité du tube PQ. Je n'ai pas besoin de décrire la manière d'opérer, elle est suffisam- ment développée dans le tome [. Dans l'appareil que je viens de décrire la condensation de la vapeur ne se fait plus dans le tube FGH, qui n’est pas enveloppé d’un courant d’eau froide comme celui qui a servi pour la vapeur d’eau; la con- densation de la vapeur n’a lieu qu’au voisinage ou dans le . condenseur HI. La nouvelle disposition est meilleure, parce que le liquide condensé ne revient à la chaudière qu'après avoir repris la température de son ébullition ; mais, pour que le retour du liquide n’augmente pas sensiblement la force élastique de la vapeur dans la chaudière, il faut que Je tube abducteur FGH soit suffisamment large, qu'il ait au moins 30 millimètres de diamètre intérieur. Le chauffage de la cornue se fait à l’aide d’une lampe à gaz Y, à couronne, dont on règle la flamme à volonté. La chaudière AB ayant une capacité assez considérable, il fallait pouvoir y introduire environ deux litres du liquide que l’on voulait soumettre aux expériences. Or, pour beaucoup de substances dont la préparation est diffi- cile ou coûteuse, on n'aurait pas réussi à en réunir une quantité suffisante; j'avais recours alors à l'appareil de la figure 5. DES VAPEURS. 345 La chaudière se compose d’un simple tube en laiton AB, de 6 centimètres de diamètre et de 30 centimètres de haut ; il est muni d’une forte bride, sur laquelle se fixe, à boulons, un couvercle ab. Pour rendre la fermeture hermétique sous de grandes pressions, on ne peut pas se servir de mastic gras au minium, qui serait bientôt altéré et percé par la plupart des substances ; on interposait entre les brides une spirale en fil de plomb, que l’on comprimait ensuite fortement à l’aide des boulons. Le couvercle ab porte en son centre un tube en laiton w fermé par le bas et ouvert en haut ; ce tube, rempli d’huile fixe, reçoit le thermomètre destiné à indiquer la température de la vapeur du liquide bouillant. Le tube in- ‘cliné FG, de 25 millimètres de diamètre intérieur, sert au dégagement des vapeurs et les amène au récipient HI plongé dans une cuve remplie d’eau continuellement renouvelée. Enfin le récipient HI communique par le tube KLM avec le grand réservoir à air W de la figure 5. On met le liquide en ébullition à l’aide d’une lampe à gaz Y, dont on règle la flamme de façon à ne pas avoir une ébul- lition tumultueuse, et assez vive cependant pour que le tube de dégagement FGH soit chaud jusque auprès du récipient HI. On n'inscrit les observations que quand le thermomètre reste parfaitement stationnaire. Une portion plus ou moins considérable de la colonne mercurielle de ce thermomètre sort de la chaudière, et exige une correction. Pour avoir les éléments de cette correction, on enveloppe la tige du ther- momètre d’un large tube de verre dans lequel on fait des- cendre un second thermomètre, dont on amène, chaque fois, le long réservoir vers le milieu de la colonne mercurielle non plongée. Les indications de ce thermomètre donnaient T. XXVI. 44 346 FORCES ÉLASTIQUES la température moyenne de la colonne mercurielle qui dé- passe le couvercle de la chaudière. Le même appareil peut servir à déterminer les tempéra- tures d’ébullition sous diverses pressions des liquides les plus volatils, et même des gaz que l’on ne liquéfie que par la compression et dans des mélanges réfrigérants. On opère alors de la manière suivante. L'appareil étant complétement ajusté, on ferme le robinet R afin d’intercepter la commu- nication avec le réservoir à air W ; on adapte la tubulure J à un petit réservoir dans lequel on comprime continuelle- ment le gaz à liquéfier ; enfin on remplit d’un mélange réfri- gérant de glace et de chlorure de calcium cristallisé la cuve qui enveloppe le condenseur HI. En ouvrant le robinet R” le gaz comprimé se précipite dans le condenseur HI où il se li- quéfie et coule ensuite dans la chaudière AB. La pompe fou- lante renouvelant eonstamment le gaz liquéfié, on obtient facilement, et en peu de temps, la quantité de liquide né- cessaire pour remplir la moitié de la chaudière AB. Si le gaz est d’une liquéfaction difficile, on plonge la chaudière elle-même dans un mélange réfrigérant. Pour conserver le liquide, on ferme le robinet R”. On détermine les températures d’ébullition sous diverses ‘pressions comme pour les liquides ordinaires, mais le réser- voir du thermomètre doit plonger dans le liquide bouillant tant que la température d’ébullition est inférieure à celle de l'air ambiant. Si le réservoir se trouvait dans la vapeur, le thermomètre pourrait indiquer une température trop élevée : ce serait celle de la vapeur suréchauffée par l'air ambiant. De plus, il faut maintenir dans la cuve XZ un mélange réfri- gérant à très-basse température afin que la vapeur condensée DES VAPEURS. 347 revienne à la chaudière et ne se perde pas dans le grand ré- servoir à air W. Enfin, on ne doit opérer que sous des pres- sions plus grandes que celle sous laquelle le liquide entrerait en ébullition à la température du mélange réfrigérant; sans cela le liquide se changeraïit en gaz permanent qui passerait dans le réservoir à air W. Afin d'obtenir des éléments utiles à la recherche des lois générales qui lient les forces élastiques des vapeurs saturées avec leurs températures, il est nécessaire de diriger ses re- cherches sur les liquides qui diffèrent le plus par leur con- stitution chimique et par leur volatilité. Je me suis donc attaché à les étendre depuis les gaz que nous pouvons au- jourd’hui liquéfier par la compression jusqu'aux substances dont la température d’ébullition, sous la pression ordinaire . de l’atmosphère, ne dépasse pas celle que nous pouvons dé- terminer avec certitude par nos appareils thermométriques. Le nombre des substances qui se prêtent à des études de ce genre est beaucoup moins considérable qu'on pourrait le croire d’abord ; elles doivent satisfaire en effet à un certain nombre de conditions qui forcent de rejeter la plupart de celles que la chimie nous fait connaître. Aïnsi : 1° Ces substances ne doivent pas attaquer, même à des températures élevées et sous de fortes pressions, les métaux qui constituent nos appareils. Cette seule condition nous force de repousser presque tous les composés de la chimie mi- nérale, à l'exception de l’acide carbonique, du protoxyde d’azote, de l'acide sulfhydrique, de l’acide sulfureux, du sulfure de carbone, presque tous les composés organiques fortement acides, et ceux qui renferment du chlore, du brôme, de l’iode dans un état faible de stabilité. 44. 348 FORCES ÉLASTIQUES 2° On doit pouvoir les obtenir dans un état de pureté par- faite ; la plupart des substances organiques non cristallisables doivent être rejetées pour ce seul fait. 3° Les substances ne doivent pas éprouver d’altération spontanée par la haute température à laquelle elles sont sou- mises. Cette condition force encore de rejeter beaucoup de substances d'origine organique. Je diviserai les substances sur lesquelles j'ai pu opérer en trois classes, en réunissant ensemble toutes celles dont les forces élastiques ont pu être déterminées dans des conditions à peu près semblables et avec les mêmes appareils. 1e classe. — TLiquides de volatilité moyenne ; ce sont ceux qui bouillent entre + 10° et + 160° sous la pression de l'atmosphère ; 2° classe. — Liquides bouillant à des températures supé- rieures à + 160°; 3° classe. — Tiquides très-volatils qui bouillent an-des- sous de +- 10°. DES VAPEURS. 349 PREMIÈRE CLASSE. LIQUIDES DE VOLATILITÉ MOYENNE. Alcool vinique C* H°? O?. Pour obtenir l'alcool absolu nécessaire pour ces expé- riences, j'ai choisi l'alcool concentré le plus pur que j'aie trouvé dans le commerce; je l'ai fait séjourner quarante- huit heures avec de la chaux caustique en poudre, et j'ai distillé au bain-marie le liquide clair, décanté, Afin d’enle- ver les dernières traces d’eau, j'ai fait séjourner cet alcool pen- dant vingt-quatre heures et à l'abri de l’air sur de la potasse caustique, récemment fondue et pulvérisée. L'alcool charge de potasse a été purifié par une dernière distillation. La den- sité de cet alcool, par rapport à celle de l’eau à o° prise pour unité, a été trouvée 0,8067 10,71 0,7980 PREMIÈRE SÉRIE (février 1844). Les points sont marqués 1 a sur la courbe de la planche Y. : La première série a été faite sous de basses températures, avec l'appareil décrit t. XXI, page 492. L'air sec resté dans le ballon après le vide fait par la machine pneumatique avait à o° une force élastique de o®m,73. L'observation donne la force élastique que présente la vapeur à sa- 350 FORCES EÉLASTIQUES turation, et en repos, à des températures maintenues sta- tionnaires. Températures, Forces élastiques. —— 21,06 gr — 15,99 3,82 — 15,38 4,0 — 12,02 5,62 — 8,55 7:13 — b,90 8,52 — 3,24 10,19 0° 12,73 + 2,26 14,72 L + bb 17,72 + 6,69 19,72 + 9,04 22,67 + 11,98 27,20 + 14,90 32,52 DEUXIÈME SÉRIE (février 1844). Les points sont marqués 2 a sur la courbe de la planche V. , . è . . l'A L4 « 2 La L'appareil qui a servi pour ces expériences était disposé comme il est dit t. XXI, page 489; la force élastique à 0° de - l'air sec resté dans le ballon est de 0,715. 1 Températures. Forces élastiques. 5,49 1 8,13 7,62 20,80 10,56 24,99 12,13 27,95 13,14 29,30 16,18 35,26 19,10 42,02 21,92 47,86 DES VAPEURS. 351 Températures. Forces élastiques. 21,38 Fe 27:39 67,89 28,93 73,92 © 31,31 84,42 33,49 95,02 35,66 106,74 38,26 122,1) 40,54 137,43 42,80 154,05 TROISIÈME SÉRIE (février 1844). Les points sont marqués 3 a sur la courbe de la planche V. Les expériences de cette série sont faites dans des condi- tions différentes de celles des deux premières. Dans les sé- ries 1 et 2 on déterminait les forces élastiques que la vapeur d'alcool acquérait dans le vide, ou du moins dans un air ex- trêmement raréfié, aux diverses températures que l’on main- tenait parfaitement stationnaires; tandis que dans la série 3 et dans les suivantes, on mesurait les températures que pre- naient des thermomètres à mercure plongés dans la vapeur de l'alcool bouillant sous une pression constante, mais que l’on pouvait varier à volonté. On a employé pour cela l’ap- pareil qui a été décrit t. XXI, page 515. 352 FORCES ÉLASTIQUES TEMPÉRATURES DE LA VAPEUR. DU LIQUIDE DOUILLANT, n° A. MOYENNES. PRESSION sous laquelle l'ébullition a lieu, DES VAPEURS. 353 dans ie liquide bouillant indique constamment une tempé- rature plus élevée de o°,10 environ que les thermomètres plongés dans la vapeur. QUATRIÈME SÉRIE (février 1844). Les points sont marqués 4 a sur la courbe de la planche V, L'appareil est le même que dans la 3° série. TEMPÉRATURES D PRESSION sous DE LA VAPEUR DU LIQUIDE laquelle BOUILLANT, l'ébullition a lieu. x° M. MOYENNE. No À. E TIREUR ECTS 25, 56 25,56 31,37 31,37 38,31 38,31 45,42 45,41 60,79 50,73 54,40 54,28 58,48 58,48 62,54 62,54 65,62 65,64 68,20 68,24 71,43 71,48 575,80 71,37 71,42 575,12 77.87 77,87 746,75 nl 60,45 83,73 121,87 175,53 227,10 270,30 326,00 392,13 449,00 502,71 T. XXVI. 45 354 FORCES ÉLASTIQUES CINQUIÈME SÉRIE (mars 1844). Les points sont marqués 5 à sur la courbe de la planche V. TEMPÉRATURES PRESSION à sous DE LA VAPEUR. DU LIQUIDE laquelle BOUILLANT, l'ébullition a live, n° M. MOYENNE. n° À. à FRE E u mm 45, 72 45,84 178,23 53,03 53,12 253,68 59,87 59,94 348,13 63,69 63,78 413,06 66,93 66,54 474,53 69,35 69,42 528,96 71,69 71,75 581,32 72,49 72,62 598,88 76,74 75,82 685,64 76,74 76,82 714,30 78,13 78,21 765,05 Dans les séries 4 et 5, le thermomètre plongé dans le li- quide bouillant montre, comme dans la série 3, une tempé- rature plus élevée de o°,10 que les thermomètres qui sont maintenus dans la vapeur. SIXIÈME SÉRIE (mars 1844). Les points marqués 6 a sur la courbe de la planche V donnent (log. F — log. 560). Ces expériences sont faites avec le même appareil que celles des séries 3, 4, 5; mais on a fait bouillir l'alcool sous des pressions supérieures à celle de l'atmosphère. Les tem- DES VAPEURS. ° 355 pératures inscrites sont celles qui ont été données immédia- tement par les thermomètres à mercure, après correction faite sur la portion non plongée de la tige. Lo] TEMPÉRATURES PRESSION a sous DE LA VAPEUR. DU LIQUIDE BOUILLANT. Log. 760 laquelle Pébullition a lieu, n° 7. x° M. MOYENNE. no A. MOYENNE, ° ” e & mm 77,69 77,57 77, 63 77,71 740, 35 — 0,0113765 82,66 82,49 82,57 82,64 899,46 + 0,0731683 85,55 85,34 85,45 85,46 1003 ,54 0,1207211 88,62 88,41 88,51 88,49 1126,85 0,1710719 91,17 90,97 91,01 90,97 1235,15 0,2109237 93,83 93,63 93,73 93,63 1362,96 0,2536823 95,51 95,26 95,39 95,22 1446,78 0,2795949 On a construit les points de la courbe avec les indications seules du n° 7, qui marche plus d'accord avec les thermo- mètres à grande marche, MOYENNE. | n° A0. n° 12. | moyennt. mm 1442, 40 0,2782721 1580,91 0,3180908 1696 ,43 0,3487147 1801 ,64 0,3748448 104,00 1922,86 0,4031431 105,96 106,04 2052, 73 0,4315119 108,78 108,88 8 2259 ,59 0,4732180 110,46 110,56 ) 2381,88 0,4961C99 112,67 ? 112,77 CN 2553.88 0,5263903 Route 115,43 2779 ,75 0,5632000 117,64 17,72 £ 2974 ,53 0,5926004 3267,20 0,6223621 On n’observe que de très-faibles différences entre les tem- 45. 356 FORCES ÉLASTIQUES pératures indiquées par les thermomètres plongés dans la vapeur et celles des thermomètres dont les réservoirs sont placés dans le liquide bouillant. Pour s'assurer que l’alcool n'avait pas subi d’altération par une ébullition prolongée sous haute pression, on a eu soin, à la fin de ces expériences, de faire bouillir de nouveau le liquide sous la pression de l'atmosphère. Les résultats qu’on a obtenus alors sont inscrits dans la dernière ligne du tableau; ils s'accordent complé- tement avec ceux qui avaient été obtenus au commen- cement. SEPTIÈME SÉRIE (octobre 1847). Les points marqués 7 a sur la courbe représentent les (log. F — log. 760). Pour ces expériences, qui ont été poussées jusqu'à une pression de 1oatmosphères, on a employé un appareil à peu près semblable à celui qui a servi pour les séries 3, 4, et 6; mais la chaudière était nouvelle, les thermomètres plon- geaient seulement dans la vapeur. DES VAPEURS. 357 TEMPÉRATURE DE LA VAPEUR. PRESSION F sous laquelle Done Re à DT G0 n° 7. l’ébullition a lieu. 7 78,056 78,042 n° 0. —— {| SE 106,670 106, 607 106, 638 2114, 69 0,4444352 106,670 106,607 106,638 2114,89 n° 0. no 1. ë 2 : = 117,922 118,067 117, 994 3024, 29 117,924 118,028 117,976 3024,29 0,5998113 127,259 127,784 127,52 4034 ,97 127,282 127,742 127,51 4033 ,48 0,7248685 127,352 127,723 127,54 4051,18 133,736 134,196 133,97 4821 ,68 133,736 134,153 133,94 4817,09 0,8019721 133,736 134,112 133,92 4813, II 77,967 78,073 78,02 755,17 78,013 78,073 78,04 755,17 121,835 122,069 121,95 3403,43 0,6510994 121,880 122,028 121,95 3403,33 138,239 138,451 138,34 5404,83 138,170 138,371 138,27 5400,65 0,8516365 148,529 148,343 158,44 6977,25 148,433 148,263 148,35 6966 ,88 0,9622260 152,345 152,148 152,25 7664,12 152,204 152,027 152, 12 768,17 1,0027456 Les thermomètres n° o et n° 11 présentent ici des écarts plus considérables que ceux que l’on observe ordinairement, sur- tout dans la première partie du tableau; cela provient évi- demment d’un déplacement momentané de l'échelle de l’un de ces instruments. 358 FORCES ÉLASTIQUES A l’aide des tableaux qui précèdent j'ai cherché à caleuler une formule d’interpolation qui représente l’ensemble des observations aussi exactement que possible. Pour y parvenir, j'ai suivi la méthode que j'ai longuement développée dans mon Mémoire sur les forces élastiques de la vapeur aqueuse, t. XXI, p. 582 et suivantes; je me bornerai à l'indiquer briè- vement. J'ai tracé d’abord, sur une feuille de papier exactement quadrillée, les points de la courbe des forces élastiques tels qu'ils sont donnés par chaque observation, en prenant pour abscisse la température moyenne des thermomètres à mer- cure, et pour ordonnée la force élastique de la vapeur ex- primée en millimètres de mercure. À travers tous ces points qui sont le résultat de toutes les observations individuelles, j'a tracé, au sentiment, une courbe qui doit représenter l’en- semble des observations partielles de la manière la plus sa- tisfaisante en obéissant aux conditions de la continuité. Cette opération est délicate; elle exige beaucoup d'attention et des soins minutieux qu'il serait difficile d’indiquer som- mairement. Je me bornerai à renvoyer le lecteur à ce que j'ai dit sur ce sujet dans let. XXI, p. 316 et suivantes ; il y trou- vera l'indication des procédés que j'ai employés pour obtenir une grande précision dans le tracé des quadrilies sur la planche de cuivre destinée à la gravure, et la détermination sur cette planche du point qui est donné par chaque ob- servation. Je relève sur cette première courbe graphique, qui n'est que provisoire, les données qui me sont nécessaires pour calculer les constantes de la formule d’interpolation. Pour rendre le calcul plus facile, je choisis des points dont les ab- DES VAPEURS. 359 scisses sont également espacées et qui se trouvent, autant que possible, dans des régions de la courbe où j'ai un grand nombre d'observations que je crois exactes. La formule d’in- terpolation ayant été calculée sur ces données, je construis sur la feuille quadrillée la courbe qu'elle représente, et je compare cette courbe théorique avec la première courbe graphique. Cet examen fait reconnaître facilement les dé- fauts de courbure, les fausses inflexions de la courbe gra- phique ; il.permet d’en rectifier le tracé. Les écarts que la courbe de la formule présente par rapport aux points d'ob- servation font voir si cette courbe représente bien le phéno- mène dans toute son étendue. On remarque les régions où les plus grands écarts se manifestent, et souvent on reconnaît qu'il suffit de faire subir de très-petites corrections aux coor- données de quelques-uns des points choisis, pour obtenir une courbe beaucoup plus satisfaisante. C’est seulement à la suite de cet examen préliminaire, et après avoir exécuté les corrections qu'il a révélées, que je cal- cule la formule d’interpolation définitive. Je trace alors sur la planche de cuivre la courbe représentée par la formule, et je juge du degré d’exactitude de la formule par la manière dont cette courbe chemine au milieu des points fixés par les observations individuelles. | ILest difficile d'appliquer un mode unique de construction graphique pour une très-grande étendue de températures; je ne l’applique ordinairement que depuis les températures les plus basses, jusqu’à celle où la force élastique de la vapeur atteint 1: mètre dé mercure. Dans les températures plus éle- vées les forces élastiques des vapeurs croissent si rapidement que les arcs de courbe deviennent presque rectilignes, et il L 560 FORCES ÉLASTIQUES est difficile alors de suivre lesentimentde la courbure. De plus, à cause des dimensions limitées de la planche, on est obligé de transposer fréquemment, sur la même feuille, des arcs de courbe qui devraient se suivre d’une manière continue. Pour obvier à ces inconvénients, j'ai recours au moyen que j'ai déjà employé pour la vapeur d’eau. Je ne construis graphiquement la courbe dont les ordonnées représentent les forces élastiques de la vapeur, que jusqu’à la température à laquelle la force élastique est représentée par 1 mètre de mercure. Chaque division de la ligne des abscisses représente alors un degré du thermomètre à mercure centigrade. Les forces élastiques de la vapeur, représentées par le nombre de millimètres de mercure auquel elles correspondent, sont prises pour ordonnées, chaque division verticale de la planche représentant 10 millimètres. Dans les températures supérieures, je ne prends plus pour ordonnées les forces élastiques F, mais je pose y — log Le - 760 la courbe présente alors très-peu de courbure, et comme elle tourne sa concavité vers l'axe des températures, on peut en construire sur la même feuille un arc beaucoup plus étendu. Chaque division de l'axe des x représente encore un degré du thermomètre centigrade; mais j'adopte pour les ordon-. nées, suivant le cas, deux échelles différentes. Souvent cha- que division de l’axe des y représente une unité de la seconde LM 760 fois, une division de l’axe des y représente une longueur dix fois plus grande, c’est-à-dire o,10 du logarithme; la courbe s'élève alors beaucoup moins sur l’axe des x, et sa décimale de log — , c’est-à-dire 0,01 du logarithme. D’autres ne DES VAPEURS. 9617 courbure est encore moins prononcée. J'ai principalement employé cette seconde échelle pour les liquides très-volatils et pour les gaz liquéfiés par compression. La planche V représente les courbes que j'ai construites ainsi pour un grand nombre de liquides volatils. L'alcool y figure par trois courbes : La première a pour ordonnées les forces élastiques de la vapeur d'alcool depuis — 22° jusqu'à + 859,3; 1 division de l'échelle des y représente 10 millimètres de pression; La secondecommence à 78°,3, température d’ébullition de l’alcool sous la pression de 560 millimètres, et se termine à 2 2 F a Me 152°,0 ; les ordonnées représentent log , chaque division 4 de l'axe des y correspondant à o, o10; S_08 7 , F Enfin, la troisième a également pour ordonnées log 56 elle comprend les mêmes limites de température que la seconde, mais chaque division de l’axe des y correspond à 0,100. ; Pour représenter les forces élastiques qu’une même vapeur saturée présente aux diverses températures, j'ai essayé suc- cessivement les diverses formules d'interpolation que l’on a proposées jusqu'à ce jour, et que j'ai énumérées, t. XXI, page 582. J'ai reconnu qu'aucune d'elles ne s'applique aussi exactement aux diverses vapeurs que la formule proposée par M. Biot pour la vapeur d’eau (Connaissance des temps pour 1844). Elle a sur la plupart des autres l'avantage de re- présenter les limites extrêmes les plus probables; en outre, pour déterminer les cinq constantes qu’elle renferme, il faut faire passer la courbe par cinq points que l'on choisit également espacés entre les limites extrêmes des observations; HECX VI. 46 362 FORCES ÉLASTIQUES enfin, comme la courbe d'interpolation n'a qu'une faible courbure, on conçoit que si elle coïncide avec la courbe réelle en cinq points également espacés, les deux courbes ne peuvent s’écarter que très-peu dans les points intermé- diaires. Le calcul des constantes de cette formule est quel- quefois pénible, car il arrive souvent que les coordonnées adoptées pour les points fixes donnent des valeurs imaginai- res ou négatives pour les bases des exponentielles; mais on fait disparaître ordinairement ces causes d'impossibilité, et l’on ramène la formule à des conditions réelles, soit en dé- plaçant un peu les points choisis sur la courbe, soit en fai- sant subir aux coordonnées des variations très-petites , plus faibles que les erreurs possibles des expériences. La formule adoptée est Log F = a + bat + c6!. Les constantes ont été calculées.sur les cinq valeurs sui- vantes : o mm T, = — 20, FE, —=13,34 T, = + 22,5 AN AA = CP 10650 E — 436,90 T; = + 107,9 F3 = 2178,00 T, = + 100,0 Ft — 7258,70 On en déduit Log à — 1,9970499 Log 6 1,9663061 Log b 0,69951751 b est négatif. Log c 2,7594230 cest positif, 5,4227785 UNI a T représentant la température centigrade comptée sur le thermomètre à mercure à partir de o°, on at — T + 20°. DES VAPEURS. 363 Entre les limites de température — 20° et + 15o° où la formule peut être appliquée, le terme c 6‘a des valeurs très- petites qui n’ont une influence sensible que dans les basses températures. On peut en juger par le tableau suivant, qui représente, pour les mêmes températures, les valeurs F des forces élastiques calculées avec la formule : Log F — a + bu! + c6', et les valeurs F’ de ces forces élastiques déduites de la for- mule réduite Log F' = «a + b«', dans laquelle les trois constantes a, b, «, conservent les mêmes valeurs. Différences. T F F' F—F' — 20 3,34 2,93 0,41 — 15 4,69 4,28 0,41 — 10 6,58 6,19 0,39 — 5 9,21 8,84 0,37 12,83 12,47 0,36 + 5 19,73 17,40 0,33 10 24,30 23,99 0,31 "15 33,02 32,74 0,28 20 44,48 44,21 0,27 25 59,35 59,12 0,23 30 78,49 78,28 0,21 35 102,87 102,68 0,19 4o 133,64 133,48 0,16 45 172,14 171,99 0,15 5a 219,83 219,76 0,12 55 278,61 278,50 O,11 60 350,26 350,17 0,09 65 436,99 436,91 0,08 46. 36/ FORCES ÉLASTIQUES Différences. in F F. FE — F L2 mm mm 70 541,21 545,14 0,07 75 665,52 665,46 0,06 80 812,76 812,77 0,05 85 982,97 ; 935,93 0,04 90 1188,43 1188,40 0,03 Les différences entre les valeurs de F données par les deux formules, entre les limites des expériences, sont toujours plus faibles que : millimètre; elles ne sont pas négligeables aux basses températures, parce que les forces élastiques sont alors très-petites; mais au-dessus de 5o°, les différences sont plus petites que les erreurs d'observation, et l'on peut se contenter de la formule d'interpolation plus simple Log F — à + bu. Le tableau qui suit représente les forces élastiques de la vapeur d'alcool, calculées de 5 en 5°, d’après la formule Log F = @ + bit + cbt, Températures Forces élastiques Lo g se du thermomètre à mercure. de la vapeur. 760 — 20 3,34 — 15 1,69 — 10 6,58 — 5 9321 0 12,83 5 17,73 10 24,30 15 ; 33,02 20 44,48 25 59,35 30 78,49 DES VAPEURS. 365 Températures Forces élastiques Los F du thermomètre à mercure. de la vapeur. ? 760 35 En ho 133,64 45 172,14 5o k 219,88 55 ; 278,61 60 350,26 65 436,99 70 541,21 75 665,52 80 812,76 0,0291229 85 985,97 0,1130349 90 188,43 0,1941489 95 1423,52 0,2725519 100 1694,92 0,3483359 105 2006,34 0,4215909 110 2361,63 0,4923982 115 2764,74 0,5608409 120 3219,68 0,6269989 125 3730,41 0,6909429 130 4301,04 0,7527599 135 4935,40 0,8125089 140 5637,00 0,8702339 145 6410,62 0,9260869 150 728,73 0,9800469 -255 818,02 1,0322059 Les courbes des forces élastiques de la vapeur d'alcool ont été tracées sur la planche V d’après les nombres inscrits dans le tableau précédent; il est donc facile de juger à l'inspection de ces courbes graphiques si la formule représente exacte- ment les observations. Les séries 1 & et 2 a ont donné les forces élastiques de la vapeur dans l’état statique pour les températures comprises 366 FORCES ÉLASTIQUES entre — 21° et + 43°; la courbe des forces élastiques, cons- truite d’après la formule, représente parfaitement toutes ces observations. Les points des séries 3 4, 4 a et 5 a ont été obtenus par la méthode des ébullitions depuis + 25° jusqu'à + 78°,3, tem- pérature d’ébullition de l'alcool sous la pression de l’atmos- phère; ils s'accordent parfaitement entre eux, mais ils sont généralement au-dessous de la courbe de la formule; les points de la série 5 s'en écartent le moins et ils se placent complétement sur la courbe à partir de 60°. Si l’on compare les points des séries 1 et 2 obtenus par la méthode statique aux points des séries 3, 4 et 5 déterminés par la méthode dynamique, entre les températures où l’on a fait des obser- vations par les deux méthodes, on reconnaît que la courbe dynamique est sensiblement au-dessous de la courbe statique. Cela semble annoncer que l'alcool, malgré les soins extrêmes qu'on a mis à le purifier, renferme encore des traces de ma- tières étrangères (page 341). Lesséries 6 a et7a commencent à 78°,3, température d’ébul- lition de l'alcool sous la pression de l’atmosphère, et s’éten- dent jusqu'à 152°,2, ébullition de l'alcool sous la pression de 10 atmosphères. Pour reconnaître les divergences des points de ces séries avec la formule, il faut comparer leurs positions avec la courbe de la planche V où l’on a pris pour ordonnées F A : 7 les log -—. On reconnait d’abord que les points 6 a sont gé- D 760 S néralement plus bas que les points 7 a; l’écartest surtout sen- sible entre 98° et 121°, qui est la température la plus élevée observée dans la série 6. La courbe interpolée est au-dessus des points 64, mais elle coïncide presque complétement avec DES VAPEURS. 367 les points 7 a; la raison en est que l’on a pris les deux der- nières constantes qui ont servi au calcul de la formule, savoir mm 4, = 150%0, F, — 7258,70 et #6 — 107,5, F, — 2178,0 d’après les observations de la série 7. Les différences que l’on reconnaît ainsi souvent entre les courbes construites sur les points des diverses séries tiennent fréquemment à des déplacements que les points fixes des thermomètres peuvent subir pendant la durée même des ex- périences; mais on doit aussi les attribuer, en partie, à ce que le liquide employé pour les différentes séries n’est pas toujours absolument identique. Je me suis attaché, à des- sein, à ne pas employer le même alcool pour toutes les sé- ries; j'employais de l'alcool d'origines diverses et quelquefois l'alcool qui avait servi pour une série était soumis à une nouvelle purification avant d’être utilisé pour une autre. Au reste, les divergences dont je parle ici sont très-petites ; elles ne répondent jamais qu’à une petite fraction d’un degré de température. Il est important de remarquer que les températures ins- crites dans ces tableaux sont celles qui sont données immé- diatement par les thermomètres à mercure. Or, j'ai démon- tré, t. XXI, page 230, que les thermomètres à mercure ne marchent pas d'accord au delà des points fixes qui ont servi à régler leurs échelles. Les différences, assez petites quand les instruments sont construits en verre de même nature, deviennent considérables lorsque le verre est de composi- tion différente. Pour que les résultats soient comparables il faut que les températures soient données par le thermomè- tre à air. Dans mes expériences sur les températures d’ébul- 368 FORCES ÉLASTIQUES lition de l'eau sous haute pression {t. XXT, page 538) j'ai eu soin de déterminer simultanément la température du ther- momètre à air et celles qui étaient indiquées par des ther- momètres à mercure. Il eût été difficile de suivre la même marche pour les autres liquides, qu'on n'aurait pas obtenus purs en quantité suffisante. 11 fallait avoir recours à des chaudières de dimensions plus petites et se contenter des indications du thermomètre à mercure. Mais il est facile de transformer ces indications en celles qui auraient été four- nies par le thermomètre à air, parce que les thermomètres à mercure dont je me suis servi pour les températures d’é- bullition de l'alcool sont les mêmes que ceux qui ont été em- ployés pour les expériences sur la vapeur d’eau, et l'on trouve dans les tableaux du t. XXI, page 559 et suivantes, tous les éléments de la comparaison de ces thermomètres avec le thermomètre à air, les instruments étant placés dans des conditions semblables, et soumis à des corrections analo- gues. J’extrais de ces tableaux les données suivantes qui se rapportent aux thermomètres n° 0, n° 10, et s'appliquent également aux n° 11 et n° 12 construits avec le même cristal de Choisy-le-Roi et qui marchent d'accord avec les deux premiers. Lg THERMOMÈTRE T. XXVI. DES VAPEURS. 369 SÉRIE X , TOME XXI, PAGE 562. EXCÉDANTS DES THERMOMÈTRES THÉRMOMÈTRES À MERCURE. à mercure SUR LE THERMOMÈTRE A AIA, SÉRIE Y, TOME XXI, PAGE 564. 99792 9992 181,18 161,16 167,60 167,57 176,33 176,30 181,21 18,11 186,99 186,82 190,05 190,07 193,96 193,85 195,55 195,55 205,48 204,48 209,63 209,60 213,72 213,63 219,47 219,42 370 FORCES ÉLASTIQUES SÉRIE Z, TOME XXI, PAGE 568. Es EXCÉDANTS DES THERMOMÈTRES||| THERMOMÈTRE THERMOMÈTRES A MERCURE. à mercure SUR LE THERMOMÈTRE À AIR, a ——— A Alhe N° 0. N° 10. N° 0. N° 10. D mn Pr mere ee Re 99°79 99° 79 99,79 0°00 000 ; 116,33 116,38 116,64 0,05 0,1! 124,92 125,03 125, 17 0,16 0,25 131,76 131,99 132,03 0,23 0,27 138,61 138,91 138,95 0,30 0,84 145,85 146,25 146,32 0,40 0,47 149,09 149,40 149,62 0,37 0,49 151,39 151,79 151,93 0,40 0,54 155,96 155,75 155,81 0,49 0,68 157,59 158,10 158,17 0,6! 0,58 159,95 160,44 160,49 0,40 0,64 160,28 160,78 160,84 0,50 0,56 162,04 162,60 162,70 0,56 0,68 164,51 165,16 165,29 0,65 0,78 169,61 169,31 169,41 0,70 0,80 171,98 172,79 172,83 0,85 176,48 177,38 177,42 0,04 179,53 180,50 180,53 1,00 183,02 184,14 184,10 186,04 187,00 187,07 190,32 191,40 191,47 193,01 194,16 194,22 196,23 197,41 197,54 201,88 203,15 203,25 210,39 211,89 211,99 214,79 216,47 216,57 218,47 220,13 220,23 292,40 224,31 224,31 226,01 228,96 298,87 230,54 232,64 232,56 DES VAPEURS. 371 Si l'on compare les indications des mêmes thermomètres à mereure n° o et n° 10 par rapport au thermomètre à air, dans les trois séries X, Y, Z, on reconnaît que ces instru- ments ne présentent pas toujours rigoureusement des diffé- rences identiques aux mêmes températures. Ainsi dans les deux séries X et Z, le thermomètre n° 10 est presque tou- -jours plus haut de o°,r10 que le n° o, tandis que dans la série Y ] P »10q ; q c’est le n° o qui dépasse le n° 10 de la même quantité environ. Des différences de cet ordre se rencontrent fréquemment, et sans qu’on puisse les éviter, entre des thermomètres à mer- cure exposés plus ou moins longtemps à de hautes tempéra- tures; elles sont dues aux causes qui produisent les déplace- ments capricieux des points fixes des échelles. J’admettrai donc que les thermomètres à mercure n°0, n° 10, n°11 et n° 12 marchent d'accord entre 100° et 230°, et qu'ils présen- tent, par rapport au thermomètre à air normal, les différen- ces suivantes qui ont été déduites d’une courbe graphique: Thermomètres à mercure. Thermomètre à air. Excès des thermomètres à mercure N°0, 10, 11 et 12. sur le thermomètre à air. 100° 100°,00 0,00 110 109,95 0,05 120 119,89 * o,11 130 129,82 0,18 140 139,73 0,27 150 149,63 0,37 z60 159,52 0,48 170 169,39 0,61 180 170,24 0,76 190 189,04 0,96 200 198,80 1,20 a10 208,52 1,48 220 218,20 j 1,80 234 229,85 2,15 372 FORCES ÉLASTIQUES A l’aide de cette table, il est facile de transformer les tem- pératures du thermomètre à mercure inscrites dans les ta- bleaux précédents en celles que le thermomètre à air aurait indiquées dans les mêmes circonstances. Je me suis contenté de faire cette transformation sur les éléments de la formule d’interpolation de la page 362. A cet effet j'ai pris, sur la courbe graphique de comparaison du thermomètre à air avec les thermomètres à mercure, les températures du ther- momètre à mercure qui correspondent aux températures 107°,5 et 150°,0, prises sur le thermomètre à air ; j'ai calculé par la formule de la page 362 les forces élastiques de la vapeur d’alcool qui correspondent à ces températures du thermomètre à mercure; enfin j'ai fait subir à ces forces élastiques calculées de très-petites corrections qui les rap- prochaient encore des données de l’observation. J’ai obtenu ainsi les données suivantes: a mia 1 — —1"90 1 = 3,34 Er (22,0 Er no nn t, = + 65,0 F; — 436,90 LE — 107,5 F; = 2183,20 D 150,0 - F, —= 7318,40 sur lesquelles j'ai calculé les constantes de la formule: log F — à + bat + c6!; J'ai trouvé ainsi : = 5,4562028 b = — 4,9809960 log b — 0,6973167 c — + 0,0485397 log c — 2,6860975 log & — 1,9970857 log 6 — T,9409485 t= T + 20 DES VAPEURS. 373 J'ai admis que les thermomètres à mercure marchaient d'accord avec le thermomètre à air depuis — 20° jusqu’à + 100°; cela n’est pas absolument vrai, comme je l’ai déjà dit, t. XXI, page 238 ; mais les différences que j’ai trouvées pour mes thermomètres actuels, dans des expériences qui ont été faites exprès pour cet objet, sont tellement petites qu'il m'est impossible de les fixer avec quelque certitude. La formule que je viens d'indiquer représente donc les forces élastiques de la vapeur d'alcool, lorsque les tempéra- tures sont prises sur le thermomètre à air. Le terme cé‘ y prend des valeurs encore plus petites que dans la formule de la page 362, où les températures sont prises sur le ther- momètre à mercure, Je représente par F les forces élastiques calculées avec la formule log F — « + bat + cét, et par F' celles que je déduis de la formule réduite log EF = «à + but, alors je trouve Différence. T F F' FE — F' é mm mm mm — 20 3,34 2,99 0,35 — 15 5,10 4,82 0,28 0 6,47 6,28 0,19 + 5 9,09 8,96 0,13 12,70 12,61 0,09 + 5 17,62 17,56 0,06 + 10 24,23 24,18 0,05 + 15 32,98 32,95 0,03 + 20 44,46 44,44 0,02 Ainsi la différence entre les nombres donnés par les deux formules n’est un peu notable qu'entre — 20° et o°, où les. 374 FORCES ÉLASTIQUES forces élastiques sont très-faibles, et l'on peut employer la formule réduite pour toutes les températures qui sont au- dessus de o. | Le tableau suivant donne les forces élastiques calculées de la vapeur d’alcool pour des températures prises sur le ther- momètre à air. Températures Forces élastiques du thermomètre à air. de la vapeur. LL mm — 20 3,34 — 15 5,10 #7 40 6,47 MS 9509 ° 12,70 + 5 17,62 10 24,23 15 32,98 20 44,46 25 59,37 30 78,52 35 102,91 40 133,69 45 172,18 5o 219,90 55 278,59 60 350,27 65 436,90 70 541,15 e 75 665,54 80 812,91 85 986,40 90 1189,30 95 145,13 100 1697,55 105 | 2010,38 110 2367,64 DES VAPEURS. 375 Tempéralures Forces élastiques du thermomètre à air. de la vapeur. 115 2773,60 120 3231,73 125 3746,88 130 4323,00 135 4964 ,22 140 5674,59 145 6458,10 150 7318,40 155 8259,19 Éther C‘H"O. L'éther qui a servi pour mes expériences a été préparé exprès, dans une fabrique de produits chimiques, avec de l'alcool très-pur. L’éther ainsi préparé de la veille a été agité, à plusieurs reprises, avec une dissolution aqueuse concen- trée de potasse caustique, puis distillé au bain-marie. On l’a soumis à de nouvelles distillations, après l'avoir fait di- gérer, chaque fois, pendant vingt-quatre heures avec du chlorure de calcium fondu et pulvérisé. J'ai rencontré pour l’éther de grandes difficultés à obte- nir un liquide toujours parfaitement identique, au moins dans ses propriétés physiques. De l’éther récemment pré- paré, qui montrait une température bien constante pen- dant toute sa distillation sous la pression de l'atmosphère, ayant été conservé pendant plusieurs mois dans un ballon scellé à la lampe et privé d’air, a donné une température d'ébullition notablement différente, et successivement crois- sante, dans une nouvelle distillation qu’on lui a fait subir. Sa composition chimique n'avait pas changé sensiblement, car l'analyse a donné les mêmes nombres sur les premières 376 FORCES ÉLASTIQUES et sur les dernières parties distillées. De plus, ayant eu oc- casion pour des expériences spéciales, de distiller un grand nombre de fois de l’éther sous de très-faibles pressions, j'ai reconnu que cet éther avait subi au bout de quelque temps une altération notable. Les premières parties qui passaient alors à la distillation sous très-faibles pressions avaient des forces élastiques très-supérieures à celles qui distillaient à la fin, même à la température de la glace fondante. Ainsi l’éther avait subi une véritable altération dans sa constitution physique par une ébullition sous de faibles pressions où sa température n'avait varié que de — 18° à + 15°. Ces varia- tions de constitution ont été reconnues, d’une manière encore plus frappante, dans les recherches que j'ai faites sur les chaleurs latentes de vaporisation de l’éther sous faibles pressions; j'y reviendrai dans un des Mémoires suivants. PREMIÈRE SÉRIE (janvier 1844). Les points sont marqués 1 sur la courbe de la planche V. Ces expériences, qui se rapportent à des températures in- férieures à o°, ont été faites avec l'appareil décrit t. XXI, page 492; les forces élastiques de la vapeur d'éther saturée et en repos dans le vide sont mesurées directement, les tem- pératures de l’espace restant sensiblement constantes pen- dant la durée de chaque observation. La force élastique de l'air sec à o° resté dans le ballon était de 1,02. Températures. Forces élastiques — 18,33 74,39 — 16,69 80,16 — 15,91 83,75 DES VAPEURS. 377 Températures. Forces élastiques. — 16,96 88,15 — 13,42 95,47 — 12,26 101,09 — 10,79 109,02 — 9,1 116,08 — 8,46 122,47 — 7,23 130,17 — 5,68 140,66 — 4,08 151,58 — 2,07 166,62 — 0,08 181,70 DEUXIÈME SÉRIE (février 1844). Les points sont marqués 2 sur la courbe de la planche V. On a cherché encore à déterminer directement les forces élastiques que prend la vapeur d’éther à saturation pour les diverses températures; mais afin de pouvoir pousser les ex- périences jusqu’à ce que la force élastique de la vapeur fit équilibre à la pression de l'atmosphère, il a été nécessaire de modifier l'appareil décrit t. XXI, page 489, qui ne permettait pas de mesurer avec précision des forces élastiques su périeu- res à {oo millimètres. L'appareil se compose toujours d’un ballon en verre À renfermant une ampoule fermée à la lampe et qui contient le liquide dont on veut étudier les forces élastiques de vapeur; mais le manomètre barométrique des figures 4 et 5, planche II, t. XXI, est remplacé par le sys- tème des trois tubes représenté par la figure 4, planche IV, t. XXVI. Une tubulure en fonte à trois branches réunit les trois tubes de verre verticaux qui s'élèvent dans la cuve FE’. Le tube ab communique par un tube capillaire, recourbé, D 'XXVI. 48 378 FORCES ÉLASTIQUES avec le ballon A, et par la tubulure en fonte mn avec le tube cd, qui est un baromètre. La même tubulure mnr établit la communication des deux tubes ab et cd avec le troisième tube ef, qui communique librement avec l'atmosphère par son orifice supérieur. Un robinet à trois voies r permet de sé- parer, à volonté, le tube ef des tubes ab et cd, et de faire écouler une portion du mercure, si cela est nécessaire, pour amener le niveau du mercure à un mème repère « tracé sur le tube ab, si l’on veut maintenir constante la capacité du ballon. Le baromètre cd ne. pouvait pas être construit dans les conditions ordinaires, parce qu'il eût été difficile de faire bouillir complétement le mercure qui le remplit. On a éta- bli ce baromètre de la manière suivante : le tube cd était mastiqué dans la tubulure mn et maintenu dans une position verticale invariable; il se terminait en haut par un tube ca- pillaire que l’on faisait communiquer avec une machine pneumatique. Une petite quantité de mercure ayant été versée par le tube ef, le robinet r étant tourné dans la posi- tion qui intercepte la communication avec le tube ef, on fai- sait agir la machine pneumatique, qui faisait ainsi le vide dans le ballon À par l'intermédiaire du baromètre cd et du tube ab, puis on laissait rentrer de l'air parfaitement dessé- ché. On répétait ces opérations un grand nombre de fois, afin d'enlever complétement l'humidité des tubes. Dans la dernière opération, le vide étant aussi parfait que possi- ble, et letube ef étant rempli de mercure bien desséché, on tournait faiblement le robinet r. Le mercure s'élevait alors lentement dans les tubes ab et cd, la machine pneuma- tique continuant à fonctionner ; lorsqu'il était parvenu dans Ca DES VAPEURS. 79 les tubes capillaires supérieurs, on fermait à la lampe celui qui termine le tube barométrique. On faisait couler ensuite une portion de mercure par le robinet r pour affleurer le mercure au repère 4 du tube ab. Le repère à est placé de manière à donner une chambre barométrique suffisante au baromètre cd. On obtient la force élastique de l'air sec resté dans le ballon, en mesurant au cathétomètre la différence de hauteur du mercure dans le tube ab et dans le baromètre cd. L’ampoule renfermant le liquide volatil ayant été cassée par le procédé qui a été décrit t. XXI, page 490, la vapeur se répandait dans le ballon et ajoutait sa tension à celle de l'air qui s’y trouvait. En retranchant de la somme des deux tensions celle qui appartient à l'air sec et qu'il est facile de calculer pour toutes les températures, on a la force élastique de la vapeur. Pour toutes les températures auxquelles la somme des deux tensions ne dépasse pas 0",400, on mesurait cette somme par la différence de hauteur du mercure dans le tube ab et dans le baromètre cd; le sommet du mercure dans le tube ab restait au-dessus du fond de la cuve FE, et tout l’éspace occupé par la vapeur était à la tempéra- ture de l’eau de la cuve. Le volume occupé par la petite quantité d'air du ballon changeait un peu aux diverses tem- pératures, par suite de la variation du niveau du mercure dans le tube ab; mais il était facile de connaître ce volume pour chaque cas et de faire la correction nécessaire. Pour les températures plus élevées, lorsque la force élas- tique de la vapeur dépassait 0,400, on ne la déterminait plus à l’aide du baromètre cd, on ouvrait le robinet r et on 48. 380 FORCES ÉLASTIQUES établissait la communication avec le tube ef. On versait du mercure dans ce dernier tube, afin de faire monter le mer- cure au niveau « dans le tube ab; le mercure s'élevait alors dans le tube ef au-dessus du fond du vase FE’, et l’on ob- tenait la force élastique de la vapeur en retranchant la dif- férence des niveaux du mercure dans les tubes «b et ef de la hauteur d’un baromètre fixe que l’on observait simulta- nément. Il est inutile de dire que ces diverses hauteurs de mercure recevaient les corrections qui convenaient à leurs températures. A l’aide de cette disposition d'appareil, il m'était permis de mesurer les forces élastiques d’une vapeur depuis les tensions les plus faibles jusqu’à celles qui dépassent une atmosphère. Mais il faut bien des précautions pour obtenir des résultats exacts. Une première difficulté provient des réfractions inégales et variables que la glace qui ferme la cuve VV' et l’eau qui la remplit produisent aux rayons de lumière pour les diverses températures. J'ai remédié à cette cause d'erreur en traçant sur les trois tubes de verre ab, cd et ef des divisions par centimètres, que je relevais au cathé- tomètre dans le voisinage des niveaux du mercure dans les tubes. Je mesurais également les positions respectives des divisions tracées sur les trois tubes à l’aide du cathétomètre, après avoir enlevé la cuve FE’. On doit craindre aussi que le baromètre cd ne soit pas parfaitement exact. J'avais soin de le vérifier avant de commencer une série d'expériences, en le comparant à un baromètre normal. Malgré toutes ces précautions, j'ai constaté plusieurs fois de petites incer- titudes qui atteignaient rarement 2 millimètres, même pour des forces élastiques dépassant 350 millimètres. DES VAPEURS. 381 La force élastique de l’air sec resté dans le ballon était de 2m 85 à o°. Températures. Forces élastiques. Appareil barométrique. .. 1.36 256,13 « 12,37 316,71 : Re He ME Différence — 1,60 Appareil manométrique... 16,52 376,82 « 21,17 453,53 « 24,46 515,80 € 29,26 617,94 « 36,4% 79778 On remarque, dans le tableau qui précède, deux expé- riences qui ont été faites à la même température de 16°,52 ; mais pour la première on a déterminé la force élastique de la vapeur par l'observation du baromètre de la cuve, tandis que pour la seconde on s’est servi du manomètre : les deux forces élastiques ne sont pas égales; la seconde est plus grande que la première de 1"",60. Le même fait s’est pré- senté dans presque toutes les expériences qui ont été faites avec cet appareil, et il m'a été impossible d'en trouver la cause. J'ai même fait plusieurs recherches spéciales pour la chercher. Le ballon renfermant de l’air qui exercçait à o° une force élastique de 2,99, on a eu: TEMPÉRATURE FORCE ÉLASTIQUE DE LA VAPEUR de DIFFÉRENCE. par par La VAPgun. LE BAROMÈTRE. LE MANOMÈTRE, 274,48 275,64 397,94 393,50 276,17 277,37 382 FORCES ÉLASTIQUES D'après ces déterminations la différence absolue parai- trait augmenter avec la force élastique. ] TROISIÈME SÉRIE (mars 1845). Les points sont marqués 3 à sur la courbe de la planche V. Les expériences de cette série ont été faites principale- ment pour déterminer, par la méthode statique, les forces élastiques de la vapeur d’éther dans les hautes températures, afin de pouvoir comparer plus nettement, et dans une grande étendue de températures, les résultats obtenus par cette méthode avec ceux que l’on déduit de la méthode dynamique. l'appareil que j'ai décrit, page 377, et qui a été employé pour la seconde série, pouvait servir pour ces recherches ; mais comme mon but n’était pas de déterminer les forces élastiques aux très-basses températures, j'ai supprimé le tube barométrique et j'’äi adopté la disposition que je vais dé- crire. Je remplace l'appareil en verre feabcd (planche IV, fig. 1) par le tube feabcd de la figure 8, qui est muni d'un tube capillaire vertical gk, portant à son extrémité un robinet en acier r. Ce tube est mastiqué sur la pièce en fonte à robi- net dRm. Un tube en verre mn, de 2 mètres de longueur, est mastiqué dans la seconde tubulure mn. L'appareil est placé dans la cuve FE’, comme le montre la figure 3. Pour sécher complétement l'appareil, on fait communi- quer le tube fe, à l’aide d'un tube de caoutchoue, avec une machine pneumatique, et le tube mn avec un flacon rempli de pierre ponce imbibée d’acide sulfurique concentré. En DES VAPEURS. 383 faisant jouer la machine pneumatique, on'fait passer à travers l’appareil un courant d'air sec qui en dessèche compléte- ment les parois. On introduit ensuite l’éther par le tube fe, de manière à remplir environ à moitié la capacité ab, et l’on ferme à la lampe l'extrémité f du tube fe. On verse de même du mercure dans le tube »#n, jusqu’à ce que le mercure s'élève de 1 à 2 décimètres dans le tube dc; enfin on met le robinet R dans la position qui intercepte la communication des tubes cd et mn, et l’on verse du mercure dans le tube mn jusqu’à une hauteur de 1 mètre environ. On fait communiquer maintenant le tube capillaire g4 avec la machine pneumatique, le robinet r étant ouvert. En faisant le vide, l’éther du récipient ab entre en ébullition et chasse complétement l’air de l'appareil. À mesure que la ma- chine enlève la vapeur d’éther, on laisse le mercure passer lentement du tube mn dans le tube cd, en ouvrant partielle- ment le robinet R. Lorsque le mercure a dépassé le niveau g, et s'élève dans le tube capillaire gk, on ferme le robinet r. L'appareil est alors disposé pour l’expérience. Les forces élastiques ne sont ainsi mesurées que par l’appareil manomé- trique ; elles sont égales à la hauteur du baromètre, dimi- nuée ou augmentée de la différence de hauteur des colonnes mercurielles dans les deux tubes cd et mn. On peut facilement mesurer ainsi les forces élastiques qui ne dépassent pas 1 + atmosphères. Lorsque le mercure du tube mn s'élève au-dessus de la cuve FE), l'évaluation de sa température devient incertaine, On adapte alors au tube mn, à l’aide d’une tubulure, un tube de plomb qui communique avec le récipient à air W de la figure 5. On comprime l'air dans le réservoir W, de facon à maintenir les colonnes mer- 384 FORCES ÉLASTIQUES curielles des tubes cd et mn à peu près de niveau pour les diverses températures que l’on donne à l’eau de la cuve. La force élastique de la vapeur est alors égale à la hauteur du baromètre, augmentée de la pression qui est indiquée par le manomètre à air libre du réservoir W, enfin augmentée ou diminuée de la différence de niveau des tubes cd et mn. Les expériences de la troisième série ont été faites avec le même éther que celui qui avait été employé pour les deux séries précédentes ; mais comme le liquide était resté pendant un an dans un flacon bouché à l’émeri, on l’a distillé de nouveau sur de la chaux vive. Températures. Forces élastiques. Log Des 760 1 181,65 AS 13,58 327,71 » 22,34 469,17 4 » 22,81 477,46 » 30,59 64o,or » 35,73 772,92 0,0073209 36,29 785,47 - 0,9143160 44,32 1038,46 0,1355762 50,19 1256,93 0,2184871 57,18 1566,65 0,3141445 64,18 1925,73 0,40377b0 72,38 2433,99 0,5055070 77:59 2803,30 0,5668560 QUATRIÈME SÉRIE (février 18/4). Les points sont marqués 4 b sur la courbe de la planche V. On a déterminé les températures d’ébullition de l’éther , sous différentes pressions, dans l’appareil représenté t. XXT, planche II, figure 1. DES VAPEURS. 385 TEMPÉRATURES PRESSION sous laquelle DE LA VAPEUR DURCIOENLE l'ébullition BOUILLANT. a lieu, no M. MOYENNE. N° N. o o om 16, 37 16,40 375,52 17,56 17,60 395,07 23,96 23,95 511,80 25,67 25,67 546,94 30,59 30,61 652,34 32,54 32,56 699,73 34,57 34,59 753,35 mm 835, 04 0,0408937 921,76 0,0838043 1017,00 0,1265073 1112,84 0,1656035 189,41 0,1945143 1324,60 0,2412712 1435,14 0,2760686 1534,68 0,3052099 1643,06 0,3348504 1781,25 0,3698991 1971,88 0,4140713 2127,08 0,4469743 2350 ,93 0,4904206 2297,42 0,4669847 2348,51 0,4899770 2491 ,47 0,5156473 2628,84 0,5389439 2684 ,97 0,5481307 2827,19 0,5705427 2999, 14 0,5961773 731,36 CINQUIÈME SÉRIE (22 septembre 1847). Les points sont marqués 5 b sur la.courbe de la planche V. Les témpératures d’ébullition de l’éther sous diverses pres- T. XXVI. 49 386 FORCES ÉLASTIQUES sions ont été déterminées dans la chaudière qui a servi à la 7° série sur l'alcool, et pour laquelle on pouvait monter les pressions plus haut que pour celle qui a été appliquée à la série 4. PRESSION ;: PRESSION TEMPÉRATURE DE LA VAPEUR. sous TEMPÉRATURE DE LA VAPEUR. sous laquelle laquelle Log T0 a l'ébullition l'ébullition MOYENNE. a lieu. n°: 14. MOYENNE, a lieu, = - = a —— 3 mm 3 = En 34,44 760,42 100, 49 100, 47 5078, 73 34,44 760,42 104,72 104,77 5589,41 0,8606516 | 58,73 1680,42 0,3445991 104,72 104,75 5585,92 » | 58,67 1679,92 109,01 109,03 6139,75 0,9073336 75,05 2668,68 05454862 108,99 109,03 6132,82 » 75,04 2665 ,23 111,95 111,93 6520,64 0,9334740 89,04 3819,72 89,07 | 3809,62 88,92 | 3801,82 94,80 1372, 87 91,73 | 4364,42 61,21 1807, 79 61,24 1807, 79 ; 74,09 2591 ,06 ie 765,00 0,0023478 74,10 | 250,55 £ 765,00 - nue x 0,6310103 9750,54 0,5685980 2, 248,5 : 9749,54 , 00,39 | -3934,86 Avr 2741,05 ; 3931,66 É 2 415,41 0,7388431 5 4627, 13 0,784903 4161,91 » 4625, 13 L 111,88 117,89 6506,64 » 116,06 116,03 7084,53 0,9691956 115,83 115,86 7048,14 » 0,7012157 « » 0,7599559 » 0,3763368 n° 0. 106,19 | 106,28 | 106723 565111 0,8713194 w,r | vo6,2i | vo6,22 | 543,11 , 113,33 | 113,36 | 113,35 | cbo6,70 0,9385131 3,97 | 113,34 | 113,30 | 6582,25 113,25 | 113,30 | 113,98 | 6574,76 | me | ms | D ) o mm 96,89 96,96 96,92 4589,86 0,7809596 96,93 96,91 96,92 4582,87 » 100,13 100,18 100,15 41939,32 0,8128511 100,09 100,14 100,11 4933,37 » 100,45 100,45 100,45 5078,33 0,8249048 Pour obtenir une formule générale qui représente les © DES VAPEURS. 387 forces élastiques de la vapeur d’éther entre les limites de températures — 20° et + 120° atteintes dans les expérien- ces, J'ai procédé exactement comme je l'ai décrit au sujet de l'alcool, page 358. J'ai admis de même la formule à cinq constantes Log F = a+ bo + cé!. Les constantes ont été calculées d'après les éléments sui- vants : Le = — 18,0 EF — Do T, — 15,5 Er = 36r;0 1 = 49,0 F, — 1228,0 T, —= 82,5 EF; — 32275 1x 6:60 F, = 7o7b,r desquels on déduit a — 4,8657059 Log b — 3,589312r Log ce — 0,45624h0o Log « — 0,0086237 Log 6 — 1,9966707 < étant négatif, la formule doit être écrite : Log F = à + bot — cé. T représentant les températures centigrades comptées de- puis celle de la glace fondante, on a L=T + 18. J'ai calculé avec cette formule les forces élastiques de la vapeur d’éther entre les limites extrêmes observées de — 18° à + 120°, pour des températures croissantes de 5 en 5 degrés : 49. 388 FORCES ÉLASTIQUES Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure. de la vapeur. 760 — 20,0 67,49 — 15,0 87,89 — 10,0 113,30 — b,o 144,82 0,0 183,34 + 65,0 230,11 + 10 286,410 15 353,62 20 433,26 25 526,93 30 636,33 35 763,27 0,0018623 4o 909,59 0,0780303 45 1077,22 0,1514923 5o 1271,12 0,2233743 55 1484,59 0,2907923 60 1728,5a 0,3268613 65 2002,13 0,4206793 70 2307,81 0,4823863 75 5 2647,75 0,5420633 80 3024,41 0,5998273 85 3440,30 0,6557823 go 3898,05 0,7100343 95 4400,55 0,7626933 100 490,81 0,8138623 105 5552,18 0,8636500 110 6208,37 0,9121643 115 6923,55 0,9595153 120 7702,20 1,0058073 D'après les éléments de cette table, j'ai tracé sur la planche la courbe des forces élastiques de la vapeur d’éther entre — 20° et + 44°, et la courbe des log . de + 35° à + 120°. Par la manière dont ces courbes cheminent entre les croix DES VAPEURS. 389 qui représentent les points donnés par l'observation directe, on peut juger comment la formule satisfait aux diverses séries. Les séries 1, 2 et 3 ont été obtenues par la méthode sta- tique. Les points de la première série qui se rapportent à des températures inférieures à o° sont constamment au-des- sus de la courbe d’une très-petite quantité. Les points de la deuxième série se placent presque exactement sur la courbe. Tous les points de la troisième série sont notablement au- dessous de la courbe graphique, et sensiblement de la même fraction de la force élastique. Nous avons déjà dit (page 384) que le liquide employé pour la troisième série avait été pris dans le même flacon que celui qui a servi pour les séries 1 et 2. Seulement les expériences de la troisième série ont été faites un an après, et l’éther était resté tout ce temps dans un flacon hermétiquement bouché, qu’il remplissait presque complétement. L’éther n'avait donc pu subir qu’une modification moléculaire qui n'était probablement que par- tielle, mais cette modification était suffisante pour changer sensiblement les forces élastiques (1). Les séries 4 et 5 ont été obtenues par la méthode dyna- mique ; les points de ces deux séries suivent la courbe gra- phique d’une manière satisfaisante. Les points n° 5 se sépa- (1) Pour constater plus nettement ces modifications moléculaires que l’éther paraît éprouver spontanément, j’ai placé ce qui me restait de l’éther des séries 1, 2 et 3 dans deux ballons qui en étaient presque complétement remplis, et j'ai fermé le col de ces ballons à la lampe. Au bout de six mois, j’ai ouvert l’un de ces ballons et j'ai déterminé les forces 390 FORCES ÉLASTIQUES rent davantage de la courbe dans les hautes températures, entre 90° et 1169, mais ils sont tantôt au-dessus, tantôt au- dessous. On peut déduire également de ces expériences sur l’éther que les forces élastiques de la vapeur, déterminées par la méthode statique et par la méthode dynamique, coïncident parfaitement lorsque la substance est homogène; on trouve, en effet, un accord très-satisfaisant, pour les mêmes tempé- ratures, entre les points des séries 2, 4 et 5 qui ont été obte- nus par les deux méthodes. On peut déduire la même con- clusion de la troisième série, car la courbe graphique qui est donnée par cette série, exécutée par la méthode statique, bien qu'elle ne coincide pas avec la courbe de la formule de la page 387, et qui est déduite d'expériences faites par les élastiques de la vapeur de l’éther contenu, avec l'appareil de la troisième ce- rie. Voici les résultats obtenus : Températures. Forces élastiques, Log _n L2 mm 9 174,90 > 9,06 239,20 » 11,64 293,03 » 16,02 351,88 » 21,95 448,79 > 25,62 317,30 » 26,92 543,32 , 32,72 677,05 » 36,86 786,25 » 48,23 1156,60 0,1823696 57,87 1586,35 03195991 62,63 1837,36 0,3833907 La courbe que l’on construit sur ces données est encore beaucoup plus basse TE —————@_——_——_—_—_—_—_—_—_—_—_—— DES VAPEURS. 391 deux méthodes, présente une telle similitude avec cette der- nière courbe dans toute son étendue, qu'il faut bien ad- mettre que l'écart des deux courbes provient d’une différence dans la nature de l’éther, et non d’une différence entre les résultats fournis par les deux méthodes expérimentales. Les températures indiquées sur le tableau de la page 381 sont celles du thermomètre à mercure; comme elles ne dépassent pas 120°, elles ne diffèrent que très-peu de celles que la courbe de la série 3; elle se rapproche de cette dernière dans les hautes températures. Le second ballon 4 été ouvert quatre mois après le premier ; l'éther qu'il con- tenait a donné, dans le même appareil, les résultats suivants : Températures. Forces élastiques Log _ L mm Q 171,93 » 8,98 258,60 » 20,86 424,45 » 27,98 569,29 » 30,40 611,98 » 34,39 711,49 » 36,39 760,55 » 43,75 980,59 » 47,62 1116,73 0,1671229 51,30 1257,92 0,2188325 60,28 1655,42 0,3380894 65,52 1940,05 0,406088r 67,34 204 1,28 0,4290932 75,64 Ÿ 2574,26 0,5298456 Les forces élastiques de la vapeur -de l’éther du second ballon sont encore, pour des températures égales, inférieures à celles que l’on a trouvées pour le li- quide du premier ballon, On peut conclure de ces expériences que l’éther rou- vellement préparé ct renfermé dans des ballons scellés à la lampe subit, avec le temps, des modifications moléculaires, encore inconnues, qui se manifestent par une diminution notable de la force élastique de la vapeur. 392 FORCES ÉLASTIQUES que le thermomètre à air aurait montrées dans les mêmes circonstances. Néanmoins, il m'a paru utile de calculer une nouvelle formule avec les températures qui seraient in- diquées par le thermomètre à air. Pour cela, j'ai pris sur la courbe graphique dont j'ai parlé (page 372) la température du thermomètre à mercure qui correspond à 120° du ther- momètre à air, et j'ai calculé par la formule de la page 380 la force élastique de la vapeur d’éther qui correspond à cette température du thermomètre à mercure; j'ai admis cette force élastique pour la température de 120° du thermo- mètre à air. De — 20° à + 100°, j'ai admis que le thermo- mètre à air ne présente pas de différences sensibles avec mes thermomètres à mercure, et J'ai calculé par la formule (page 380) les données nécessaires à l'établissement de la nouvelle formule. Toutefois, j'ai fait subir à ces valeurs cal- culées quelques petites corrections, pour essayer de faire mieux accorder la formule avec les résultats de l'expérience. En définitive, j'ai calculé la nouvelle formule sur les élé- ments suivants : TL = — 20 Fo — 68,90 DES KE —1253,62 TU 5o F, — 1265,00 RS — 85 F; — 3440,30 Li 00120 EF, — 7722,00 J'en ai déduit D — 5,0286298 — + 0,000228/4 log b — ,3587470 & = — 3,1906390 log c — 0,5038777 log a — 0,0145775 log 6 — T,9968777 & = T + 20 Le tableau suivant à été calculé sur cette nouvelle mule ; les températures étant prises sur lethermomètre à Températures du thermomètre à air. 0 20 15 10 100 105 110 115 120 DES VAPEURS. Forces élastiques de la vapeur d’éther. 68,90 89,3z 114,72 146,06 184,39 230,89 286,83 353,62 432,78 525,93 634,80 761,20 907,04 1074,15 1264,83 1481,06 172,01 1998,87 2304,90 2645,47 3022,79 3439,53 3898,26 44o1,8r 4953,30 5556,23 6214,63 6933,26 7719,20 303 for- air : On remarquera que la formule ne reproduit pas très-exac- tement les données d’après les ÉRCEVT, 5o quelles elle a été calculée ; les 394 FORCES ÉLASTIQUES différences, qui sont très-petites, proviennent de ce que l’on s’est servi d’une table de logarithmes à 7 décimales qui ne permet pas de faire le calcul avec une rigueur complète. Sulfure de carbone CS*. Le sulfure de carbone a été privé d’eau par un séjour pro- longé sur du chlorure de calcium pulvérisé, puis distillé au bain-marie. PREMIÈRE SÉRIE (janvier 1844). Les points sont marqués 1 e sur la courbe de la planche V. Ces premières expériences ont été faites aux basses tem- pératures, et avec l’appareil décrit t. XXI, page 492. La force élastique de l'air sec resté dans le ballon est 02,98 à o°. Températures Forces élastiques. — 154 59,55 — 14,60 63,01 10,99 65,22 — 12,19 70,86 — 9,29 81,75 — 8,31 86,27 0 027 94,63 — 4,45 103,34 — 2,31 114,27 — 0,06 126,07 + 4,58 156,27 + 3,57 149,26 + 1,34 134,01 o° 127,16 La dernière expérience a été faite dans la glace fondante. DES VAPEURS: 395 DEUXIÈME SÉRIE (février 1844). Les points sont marqués 2 c sur la courbe de la planche V. On a encore déterminé directement les forces élastiques de la vapeur saturée à diverses températures; l'appareil était disposé comme il est dit page 342. La force élastique de l'air resté dans le ballon est 2,80 à o°. Températures. Forces élastiques. 6,44 173,16 10,62 204,44 15,06 245,26 18,93 285,99 22,71 331,75 ! 27515 DOPS Différence = 1,23 Manomètre... 27,12 392,61 k 30,09 438,08 33,68 497,93 36,90 557,61 42,42 673,or TROISIÈME SÉRIE (avril 1851). Les points sont marqués 3 c sur la courbe de la planche V. Les expériences sont faites dans l'appareil décrit page 382, qui permet de déterminer, par la méthode statique, des for- ces élastiques de plusieurs atmosphères. Températures. Forces élastiques. Log an — 25,51 34,69 » — 9,16 82,20 » o 127,11 » + 16,30 256,32 » J0. 396 FORCES ÉLASTIQUES Températures. Forces élastiques, Log = 17,00 263,23 » 20,22 300,57 » 21,36 315,14 » 22,89 333,02 » 27,17 390,80 » 32,80 480,22 » 38,48 587,87 » 44,53 713,00 » 45,68 750,63 » 46,70 77423 0,0080564 48,04 798,29 0,0213471 48,83 828,48 0,0374684 52,04 915,71 0,0809444 56,52 103,70 0,1419034 60,88 1200,46 0,1985339 QUATRIÈME SÉRIE (février 1849). Les points sont marqués 4 c sur la courbe de la planche V. On a déterminé les températures marquées par les ther- momètres plongés dans la vapeur du liquide bouillant, sous des pressions moindres que celle de l'atmosphère. L'appa- reil est disposé comme il est dit t. XXI, page 515. Thermomètren®7. N°8. Forces élastiques. 24,48 p 355,27 24,71 » 358,56 24,79 » 359,56 25,00 » 363,05 27,49 De 397,61 27,02 » 398,31 27,63 » -399,31 27,67 » 400,70 30,48 » 442,93 _ DES VAPEURS. [2e] Ke] QI Thermomètren’ 7. N°8. Forces élastiques. los set) 44348 30,60 » 444,92 30,62 » 445,12 35,28 » 526,26 35,37 » 525,26 35,41 » 528,25 39,77 » 613,90 39,79 » 614,10 * 39,79 » 614,10 42,98 » 683,72 43,00 » 684,42 43,00 » . 684,41 43,065 » 685,51 46,15 46,07 757,73 CINQUIÈME SÉRIE (mars 18/9). Les points sont marqués à c sur la courbe de la planche V. On a déterminé les températures d’ébullition da sulfure de carbone sous des pressions plus fortes que celle de l’at- __ mosphère. L'appareil est disposé comme pour la 4° série. 398 FORCES ÉLASTIQUES TEMPÉRATURE DE LA VAPEUR. PRESSION sous laquelle l’ébullition n° 1. MOYENNES. a lieu. o 46,39 46,37 0,0012155 66,42 c 5 1399,52 0,2651593 66,52 5 1402,51 , 76,98 2 5 1#70,40 0,5911209 76,97 2 1869 ,40 » 87,02 2 2426,69 0,6042025 87,05 2126,69 » 94,82 2 2934 ,69 U,5867501 24,80 7 2933,39 » 101,91 3467,47 0,6592029 101,93 - J 3467,97 n° 11*. ° 5 ° 101,99 101,99 0,6580239 101,87 101,94 3458,44 , 109,80 109,88 4125,95 0,7347156 109,80 109,88 4125,95 , 117,84 117,84 4888,19 0,8083354 117,76 117,80 4886,19 , 124,60 124,71 5629,65 0,8696639 124,56 124,69 24,62 65625,03 » 127,36 127,50 7,48 5044 ,45 0,8932944 127,34 127,46 5942,45 , 133,59 193,85 ; 6728,36 0,9470917 133,59 133,85 É 6719,86 » 136,32 136,53 É 7080,23 0,9692319 136,25 136,47 36,: 7068 ,26 * On remplace les thermomètres par ceux à grande marche n° IE et n° 0. Les forces élastiques de la vapeur du sulfure de carbone entre les températures de — 16°,o et de + 136°, qui sont les limites atteintes dans les expériences, peuvent être représen- tées par la formule Log F — à + bat + cé. ; ah DES VAPEURS. 399 J'ai calculé d’abord les éléments de cette formule d’après les données suivantes : on en déduit : @œ = D = a — = — 14%0 D 23,9 D 61,0 D — 98, T; = 136,0 5,1381785 — 3,283910 — 0,0433642 Log « — 1,9972982 Log 6 — 1,9462855 t—=T + 14,0 [UT FE — E Il 6,7 341,5 1197,61 321,24 7024,47 — 0,5163912 c — 2,63713:8 Le terme c&' n'a de valeur sensible que dans les basses températures; on peut le négliger pour toutes les tempéra- tures supérieures à + 30°.On emploie alors la formule plus simple Log F = à +- bu’, les constantes a, b et « ayant les mêmes valeurs que ci- dessus. La formule à cinq constantes donne les valeurs suivantes : Températures du thermomètre à mercure. o 20,0 15,0 10,0 5,0 13:48 60,91 81,01 104,40 131,98 164,53 203,00 248,40 301,78 Forcès élastiques de la vapeur. 4oo FORCES ÉLASTIQUES Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure. de la vapeur. Log 560 25 36424 30 436,97 35 521,36 40 616,99 45 729,72 50 > 856,71 0,0520229 55 1000,87 0,1195649 60 1163,73 0,1850389 65 1346,86 0,2485079 70 1551,84 0,3100329 75 1780,28 0,3696749 80 2033,77 0,4274879 85 2313,90 0,4835309 90 2622,23 0,5378579 95 2960,30 0,5905209 100 3329,04 0,6415709 105 3931,37 0,6910549 110 4167,18 0,7390289 115 4638,14 0,7855305 120 5145,43 0,8306079 125 5690,08 0,8743049 130 6273,03 0,9166637 135 6895,06 0,9577246 140 7556,88 0,9972289 J'ai tracé, provisoirement, une courbe des tensions de va- peur du sulfure de carbone d’après les éléments de ce tableau. Cette courbe s'accorde bien avec les données des observa- tions dans les températures élevées, c'est-à-dire entre 25° et 140°; mais de — 16° à + 25°, elle est constamment au-des- sus des points observés. Je n’ai pas jugé utile de calculer une formule plus exacte en prenant pour abscisses les tem- pératures de mes thermomètres à mercure; j'ai calculé im- DES VAPEURS. 4oi .médiatement la formule dans laquelle les températures sont comptées sur le thermomètre à air. Admettant toujours, comme précédemment, que mes thermomètres à mercure ne présentent pas de différences sensibles avec le thermomètre à air entre — 25° et + 100°, J'ai calculé, par la table de Ja page 371, la température que mes thermomètres à mercure auraient marquée à 140° du thermomètre à air, et j'ai pris, sur ma première courbe graphique, la force élastique de la vapeur de sulfure de carbone qui correspond à cette température. Les autres données nécessaires au calcul des constantes de la formule se rapportent à des températures où les thermomètres à mercure et à air marchent d’accord ; elles ont été prises sur la même courbe, mais on les a modifiées légèrement, là où cela était utile, pour les rapprocher davantage de l’obser- vation. J'ai admis les éléments suivants : o LS 5% He — Re 1, = + 20 F, — 298,00 = 60 F — :116/,60 HR ro0 F; — 3325,00 DT 0 F, = 7603,50 desquels J'ai déduit : CR 5,4011662 b = — 3,,05663 Log & — 0,5366300 € — — 0,2857386 Log c — 1,4559692 Log à — 1,9977628 Log 6 — 1,9911997 = T +20 Le XXVI. 51 4o2 FORCES ÉLASTIQUES Le tableau suivant a été calculé d’après cette formule: Températures Forces élastiques. du thermomètre à air. Log 760 Li) mm — 20 47,30 » — 1 61,64 » = /10 : 79,44 LA — 6 101,29 “ o E 127,91 ‘ « + 5 160,01 » 10 198,46 » 15 244,13 » 20 298,03 » 25 361,13 » 30 434,62 k à 35 519,66 » 40 617,53 » 45 729,53 » 5o 857,07 0,022006 55 1001,57 0,1198673 60 1164,b1 0,1853293 65 1347,52 0,2487206 70 152,09 0,3101031 75 1779,88 0,3695776 80 2032,53 0,4272233 . 85 2311,70 0,4831183 go 2619,08 0,5373352 ". 9ÿ 2966,34 0,5899400 100 3325,15 0,6409976 = CON 3727,19 0,6905675 110 4164,06 0,738703g ‘15 4637,41 0,7854620 120 5148,79 0,8308916 125 5699,69 0,8750376 130 6291,60 0,9179478 à | 135 6925,90 0,9596628 DES VAPEURS. 403 Températures Forces élastiques. ET F du thermomètre à air. 06 760 L mm 140 7603,96 1,0002260 145 8326,92 1,0396710 150 9095,94 1,0780342 Les courbes graphiques de la planche V ont été construites sur les données de cette table entre — 20° et + 100°. Les thermomètres à mercure s’accordant sensiblement avec le thermomètre à air entre ces limites de température, on peut reconnaître sur la planche si notre formule s'accorde bien avec les observations. On reconnaît que l'accord est aussi parfait que possible, car les points appartenant aux diverses séries se placent presque tous sur la courbe, comme on pou- vait s’y attendre pour un liquide aussi facile à obtenir pur que le sulfure de carbone. Chloroforme GH°C'. Le chloroforme qui a servi pour ces expériences a été pré- paré, avec des soins particuliers, à la pharmacie centrale de Paris et sous la direction de M} Soubeiran. Après les puri- fications ordinaires, on l’a distillé sur du chlorure de cal- cium pulvérisé et l’on a rejeté le premier et le dernier quart du produit de la distillation. Du reste, il est bien difficile d'obtenir du chloroforme pur par les procédés de prépa- ration aujourd'hui connus; la substance renferme toujours de petites quantités de substances étrangères, et je ne connais aucun moyen de les séparer. DE 4o4 FORCES ÉLASTIQUES PREMIÈRE SÉRIE (mars 1848). Les points sont marqués 1 d sur la courbe de la planche V. Ces expériences ont été faites avec l'appareil décrit t. XXI, page 492; mais, après la rupture de l’ampoule, on acontinué à faire le vidé par la machine pneumatique afin de chasser complétement l'air par la vapeur de chloroforme. ‘ThermomètreN°7. Forces élastiques. 7,66 119,84 10,19 131,49 12,34 142,58 14,97 157,38 18,16 177,37 21,56 201,36 24,28 222,98 27,81 253,86 31,39 289,47 3,29 32b,00 28,92 266,63 31,48 291,83 33,66 315,49 36,19 345,16 DEUXIÈME SÉRIE (mars 1848). Les points sont marqués 2 d sur la courbe de la planche V. L'appareil était le même que pour la série 1; mais on n'a pas chassé les dernières traces d’air par la vapeur de chlo- roforme : l'air resté dans le ballon avait une force élastique de 6mm53 à o°. Le chloroforme était le mème que dans la DES VAPEURS. 405 série 1, mais on l'avait soumis à une nouvelle distillation sur le chlorure de calcium , et l’on avait rejeté le premier tiers de la distillation. Températures. Forces élastiques 1 2,55 11 5,09 21,11 168,76 29,63 240,95 36,88 320,43 42:99 409,38 TROISIÈME SÉRIE (mars 1848). Les points sont marqués 3 4 sur la courbe de Ja planche V. Ces expériences ont été faites dans la petite chaudière à ébullition représentée t. XXI, planche IL, fig. 1. On à donc déterminé la température d’ébullition du chloroforme sous diverses pressions. Le liquide était le même que dans les sé- ries précédentes. 4o6 FORCES ÉLASTIQUES PRESSION sous laquelle TEMPÉRATURE DE LA VAPEUR. F Log 760 l'ébullition n° 8. n° 14. MOYENNE. a lieu. ——— | | | 35,48 35,48 307,32 35,55 35,56 307,72 35,63 35,63 308,42 39,97 39,97 364,90 39,94 39,93 363,30 39,92 39,93 363,00 43,48 43,51 414,99 s 43,49 43,52 414,99 » 46,70 46,72 466,28 46,68 46,72 466,28 50,26 50,29 530,90 | 50,31 50,33 530,90 53,79 53,85 600,96 53,79 53,85 600,96 56,98 57,02 668,63 56,92 56,94 668,03 60,80 60,85 758,32 60,85 60,88 758,32 60,85 60,88 758,32 —0,0009671 67,42 67,46 938,20 67,46 67,48 938,90 +-0,0818057 73,31 73,31 1122,63 73,26 73,28 1122,83 72,33 73,34 1122,83 0,1694888 78,81 78,85 1323,35 5 78,83 78,85 1323,25 0,2408119 85,60 85,63 1604,32 85,59 85,61 1604 ,22 0,3244449 91,64 91,68 1891 ,86 91,60 91,64 1890 ,86 0,3958550 100,91 100,91 2410,28 100,93 100,93 2410,58 0,5013080 QUATRIÈME SÉRIE (avril 1848). Les points sont marqués 4 d sur la courbe de la planche V. Les déterminations sont faites avec le même appareil que celles de la 3° série, et le liquide est identique. DES VAPEURS. 407 TEMPÉRATURE de la vapeur. PRESSION F Log = sous laquelle l’ébullition a lieu, n° 11. 762, 31 0,0013180 762,71 0,0015458 1627,73 0,3307608 1627 ,73 0,3307608 1627,73 0,3307608 2715,14 0,5529722 274,64 0,5528922 3246,91 0,6306553 3247,61 0,6307489 3247, 11 0,6306821 3989,28 6,7200831 3989,28 0,7200831 3989 ,28 0,7200831 3989 ,28 0,7200831 4686,82 0,7900628 4682,03 0,7896178 4623,09 0,7841197 4622,59 0,7840727 4498,60 0,7722638 4198,10 0,7722155 2696,71 0,6870006 3696,71 0,6870006 3696,51 0,6869972 3694, II 0,6866950 CINQUIÈME SÉRIE (avril 1858). Le chloroforme qui a servi aux expériences de la cin- quième et de la sixième série a été pris dans une grande masse de chloroforme préparé avec des soins particuliers. J'en ai recueilli environ 10 kilogrammes qui montraient une température parfaitement constante pendant toute la durée de leur distillation ; j'ai réservé cette quantité pour les expé- riences qui sont décrites dans les Mémoires suivants. 08 FORCES ÉLASTIQUES La cinquième série se rapporte aux ébullitions sous des pressions inférieures à celle de l'atmosphère. Les points sont marqués 5 d sur la courbe. Température de la Pression sous laquelle vapeur. l'ébullition a lieu. N°8: 21,78 174,59 22,39 178,68 22,96 183,16 31,89 266,18 32,19 269,58 32,40 L 271,98 35,76 337,18 37,91 340,28 38,05 341,98 43,08 413,96 43,19 415,86 48,45 5ob,8g 6 48,53 506,69 54,57 628,67 54,64 629,27 59,79 751,60 59,87 751,60 è 59,79 751,52 SIXIÈME SÉRIE (avril 185). Les points sont marqués 6 4 sur la courbe. La sixième série comprend les expériences d’ébullition sous hautes pressions. DES VAPEURS. 4og Températures de la Pression sous laquelle TL F vapeur. l’ébullition a lieu : ° 760 N°I. 59,87 752,67 — 0,00/2436 74,45 119/,87 0,1965180 74,49 1196,27 0,1970265 85,10 1630,75 0,3315605 98,90 2362,16 0,4925031 109,79 3090,60 0,6092284 118,99 3825,76 0,7019087 127,22 4585 ,62 0,7805826 135,32 5429,68 0,8539622 141,93 6225,51 0,913500o1 150,73 7350,14 0,9866598 163,08 9134,21 1,0798569 161,29 8812,82 1,0643003 Les séries 1 et 2, qui ont été faites toutes deux par la méthode statique, ne s'accordent nullement. La courbe qui représente les résultats de la première série est beaucoup au-dessus de la courbe de la seconde série. Le chloroforme employé pour la première série renfermait un produit plus volatil qui ne se trouvait pas dans le liquide employé pour la seconde série, puisque ce dernier provenait d’une nou- velle distillation du premier, dans laquelle on avait rejeté le premier tiers. La première série doit donc être rejetée pour le calcul de la formule. Les séries 3 et 4 ont été faites par la méthode des ébulli- tions avec le chloroforme qui avait servi pour les expériences de la série 2. Les points donnés par ces observations se pla- cent très-bien sur une même courbe graphique, mais cette courbe est notablement au-dessous des courbes de la plan- che V que nous avons construites sur les données des sé- ries 5 et 6. TL XX VI. 52 41o FORCES ÉLASTIQUES En définitive, la formule Log F — a+ bat + cé n’a été calculée que sur les données des séries 2, 5 et 6.*Les séries 5 et 6 se rapportent au chloroforme purifié avec les plus grands soins et qui a servi exclusivement aux expé- -riences qui seront décrites dans les Mémoires suivants. La série 2 appartient à un chloroforme différent et probable- ment moins pur, mais qui, dans ses forces élastiques, ne diffère sensiblement de l’autre qu'à des températures supé- rieures à 32°. Les éléments qui ont servi au calcul des constantes sont les suivants : Q mm IN PO ER x67:7 1— 56,5 F, — 667,0 ir 92,0 EF; — 1967,04 Er 127,5 F; — 4614,38 L— 163,0 EE" 9119,55 on en déduit Es 4,9161986 bi 0,0046975 Log b — 3,6718589 c — — 2,696363 Log c — 0,4307783 Log a; — 0,00620b1 Log 6, — 1,9969413 =D "271,0 Les forces élastiques de la vapeur du chloroforme, entre les limites de températures observées, sont, d’après cette formule : 4h CI + 20 160,47 25 199,40 DES VAPEURS. 411 F és F Log 7 35 301,13 4o 366,20 45 442,37 5o 530,96 55 633,36 6o 751,01 — 0,0051679 65 885,41 0,0663351 70 1038,09 0,135/4232 75 1210,62 0,2021939 80 1404,57 0,2665280 85 1621,52 0,3291136 90 1863,12 0,3894274 95 2130,90 0,4477482 100 2426,52 0,5041522 105 2751,23 0,5587134 110 3106,83 0,6115037 115 3494,69 0,6625924 120 3916,17 0,7120476 125 4372,73 0,7599388 130 4865,65 0,8063269 135 5396,23 0,8512772 140 5965,76 0,8948518 145 6535,4t 0,9371093 150 7226,49 0,9781140 155 7920,19 1,0179221 160 8657,72 1,0565900 _ 165 9440,40 1,0941765 Les courbes qui sont tracées sur la planche V ont éte construites d’après le tableau qui précède; les points de la série 5 sont tous un peu au-dessus de la courbe entre 20° et 100°, et le maximum de l'écart est vers 60°. Cela semble prouver que la force élastique F, — 667,0 que l’on a admise pour T — 56°,5, dans les éléments qui ont servi pour le 52. 412 FORCES ÉLASTIQUES calcul des constantes, est trop faible. La courbe représente, au contraire, très-bien les observations depuis 100° jusqu’à 163. Les températures inscrites dans le tableau précédent et les valeurs de T de la formule sont prises sur mes ther- momètres à mercure. J'ai calculé une autre formule pour laquelle les températures sont prises sur le thermomètre à air; j'ai admis pour le calcul de cette formule les données suivantes : o mm T, = + 20 Fo —" 160,47 Le 56 =, CAS e— 92 F, — 1967,04 Hs — 128 F; = 4680,93 D 164 F, — 9364,87 Ces données ont été calculées d’après la formule de la page 393, en admettant, suivant le tableau page 371, que 128°,0 et 164°,0 du thermomètre à air correspondent à 128°,17 et 164°,53 de mes thermomètres à mercure, et que ces thermomètres s'accordent parfaitement entre o° et 100°. On arrive ainsi aux valeurs suivantes des constantes : ai 2,9986315 b = + 1,4702471 Log b — 0,1673904 ce — — 2,26348/47 Log c — 0,3547776 Log « — 0,0004506 Log 6 — 1,9966043 t = T — 20. La formule ne représente pas très-exactement les données d'après lesquelles elle a été calculée; ainsi, pour la tempé- rature de 164°,0, la formule donne F — 9367,50, au lieu de 9364,85; c'est la plus grande différence qu'on trouve DES VAPEURS. 413 entre les limites de températures où la formule peut être appliquée, et elle est plus faible que les erreurs possibles d'observation. Le défaut de concordance ne tient d’ailleurs qu'à l'emploi de la table de logarithmes à 7 décimales. Le tableau suivant, calculé sur cette formule, donne les forces élastiques de la vapeur de chloroforme par rapport au thermomètre à air. Températures Forces élastiques du thermomètre à air. de la vapeur + 20 Te 25 199,49 30 246,02 $ 35 301,26 4o 366,35 45 442,50 50 531,05 55 633,38 60 750,94 65 885,21 70 103777 7b 1210,11 80 1404,12 55 1621,17 go 1863,04 95 2131,28 100 2427,64 105 2953,73 110 3111,15 115 3501,4y , 120 3926,28 TADE 2e 4387,03 130 4885,19 135 5422,18 140 5999,31 145 6617,91 150 7279,20 14 FORCES ÉLASTIQUES Teinpératures Forces élastiques du thermomètre à air. de la vapeur. L2 mm 155 7984,35 160 8534,47 165 9530,63 Si l'on compare cette table avec celle de la page 399, on reconnaît que ces deux tables ne présentent que des différences insignifiantes depuis + 20° jusqu'a roo?, li- mites de température entre lesquelles nous admettons la concordance de nos thermomètres à mercure avec le ther- momètre à air. Cela démontre la grande élasticité de la formule Log F = à + bat + cé!, car les valeurs des constantes sont très-différentes dans les deux formules. Mais comme les éléments sur lesquels cette dernière for- mule a été calculée ont été pris sur la courbe de la page 410, on doit s'attendre à trouver pour cette formule les mêmes divergences par rapport aux observations, c’est-à-dire des, forces élastiques trop faibles entre 20° et 100°. C’est en effet ce qui a lieu, et les différences sont assez grandes pour me déterminer à chercher une nouvelle formule avec des élé-. ments rectifiés. J'admets comme données : HE 20 == 160, 47 6 EF, — 660,00 TN F, — 1969,00 = une IF; — 4680,93 10; F, = 9364,87 DES VAPEURS. 415 et j'en déduis pour les constantes AR 5,2253893 b — — 2,9531281 Log b — 0,470%823 ce — — 0,0668673 Log c — 2,8252137 Log « — 1,9974144 Log 6 — 1,9868176 t = T — 20 La table suivante a été caleulée sur cette nouvelle formule : Températures Forces élastiques. du thermomètre à air. j Log 760 + 20 160,47 » 25 200,18 » 30 247,01 D 35 303,49 » 4o 369,26 » 45 446,07 » bo 535,05 » 55 639,71 » 60 755,44 — 0,0036133 65 889,72 + 0,0684416 70 1042,11 0,1371012 75 1214,20 0,2034777 80 1407,64 0,2676790 85 1624,10 0,3297985 go 1865,22 0,3899176 95 2132,85 0,4481459 100 2428,54 0,5045312 105 274,03 0,591559 110 3110,99 0,6120854 115 3501,03 0,6633829 120 3925,74 0,7131081r 12) 4386,60 0,7613147 130 4885,10 0,8080595 135 5422,53 0,8533883 140 6000,16 0,8973509 145 6619,20 0,9399917 416 FORCES ÉLASTIQUES F Températures Forces élastiques. du thermomètre à air. mi 750 Sen 7280,62 0,9813546 155 798,35 0,021/480/4 160 8734,20 0,0604094 165 9527,82 0,0981801 Cette nouvelle formule représente parfaitement l'en- semble des déterminations expérimentales. Benzine CH. La benzine a été préparée en chauffant l’acide benzoïque avec trois fois son poids de chaux hydratée; elle a été rec- tifiée plusieurs fois sur de la chaux vive. On s’est assuré que la benzine, ainsi préparée, se solidifiait complétement dans la glace fondante. PREMIÈRE SÉRIE (décembre 1857). Les expériences sont faites, par la méthode statique, avec l'appareil décrit tome XXI, page 489. La force élastique de l'air sec resté dans le ballon était de 0,87 à o°. Les points sont marqués 1e sur la courbe de la planche V. Températures. Forces élastiques. 6,88 °) 30,66 8,54 43,22 10,07 47,91 13,20 54,64 15,26 60,57 17,72 68,13 19,81 55,20 22,29 84,62 24,38 93,18 26,37 101,88 28,23 - 110,64 DES VAPEURS. 417 DEUXIEME SÉRIE (janvier 1858). Les expériences sont faites avec le même appareil que celles de la première série; mais le ballon est placé dans la glace fondante, ou dans de l’eau maintenue à une tempéra- ture constante, mais inférieure à celle de l’air ambiant. Le manomètre est extérieur, sa température est celle de l’air ambiant. Force élastique à o° de l'air resté dans le ballon SAGE Les points sont marqués 2 e sur la courbe graphique. Températures de la vapeur. Forces élastiques de la vapeur. (Ne 205). 0 om + 0 » 26,07 + D,05 » 35,40 == 6,69 4 38,37 + 8,63 » 42,30 —+ 10,62 » 16,34 TROISIÈME SÉRIE (janvier 1858). L'appareil est disposé comme pour la deuxième série; le ballon est placé dans un mélange réfrigérant, dont on main- tient la température constante comme il a été dit. Les points sont marqués 3 e sur la courbe de la planche V. Températures de la vapeur. Forces élastiques. {N° 52). (N° 50) Moyennes. — 23,81 — 23,8 — 23,81 2.88 — 23,64 — 23,59 — 23,062 2,96 — 18,02 — 17,94 — 17,98 6,98 — 18,19 — 16,12 — 18,16 7,10 — 16,52 — 16,48 — 16,50 8,98 EXT: 53 418 FORCES ÉLASTIQUES Températures de la vapeur. Forces élastiques. (N° 52). (N° 50.) Moyennes. — 4,56 — 5,57 — 1,56 17,61 — 2,56 — 2,53 — 2,55 22,80 + 0,33 + 0,33 + 0,33 26,43 + 2,89 + 2,89 + 2,8) 32,39 La benzine est à l’état solide sous toutes les températures de la troisième série. QUATRIÈME SÉRIE (janvier 1858). La quatrième série a été faite par la méthode dynamique avec l’appareil fig.7, planche IV, t. XXVI. Un seul thermo- mètre donne la température de la vapeur du liquide en ébullition. Les points sont marqués 4 e sur la courbe de la planche V. T.mpérature de la vapeur. Pression sous laquelle (N° 95). (N° 8). (N° 11). l’ébullition a lieu. 23,92 » » 91,16 26,94 » » 104,50 29:64 » » 118,16 31,86 p » 131,15 35,67 » » 154,89 39,01 » » 197537 44,32 » » 217,56 » 44°22 » 217,35 ” 16,36 » 235,96 » 418,67 »p 258,28 » 5o,81 » 280,39 » 53,25 » 306,84 » 55,27 » 330,70 » 57,37 » 356,65 » < 59,51 » 383,76 DES VAPEURS. 419 Température de la vapeur. ; Pression sous Ipauelle Log un (N° 25). (n° 8). (N° 11). l’ébuilition a lieu. ° 760 » 0 NAT 417,58 » 63,88 » 446,42 » 66,48 » 186,66 » 69,23 » 533,76 » 71,99 » 584,50 » 72,33 » 650,98 » 79,39 » 739,31 » 79:67 » 747,49 — 0,0072082 » 99,68 » 1335,85 + 0,2449278 » 110,30 » 1766,14 0,3662017 » 79,66 79°57 747:09 ? te » 99,63 1332,27 0,2437884 » » 99,68 _ 1333,47 0,2441594 » » 114,45 197,59 0,4086862 » » 127,00 2624,95 0,5383157 » » 137,60 3322,92 0,6407037 » » 146,59 4021,53 0,7230745 206) » 155,52 4801,20 0,8005862 » » 104,07 5655,40 0,8716497 » » 171,20 _ 6415,10 0,9263892 » » 79,48 745,89 ; Ÿ Les forces élastiques de la vapeur de benzine ont été dé- terminées depuis — 23°,8 jusqu’à 171°; mais comme la ben- zine se solidifie à + 4°,45, les forces élastiques de la vapeur de — 239,8 à + 4°,45 se rapportent à la benzine solide, et l’on peut craindre que la courbe qui les représente ne forme pas une continuité parfaite avec celle que la benzine liquide a donnée au-dessus de + 4°,45°. Je reviendrai sur cette ques- tion dans la cinquième partie de ce Mémoire; en tous cas, je n’ai pas eu égard à cette circonstance dans le calcul de la formule d’interpolation; j'ai admis que les états, solide 53. 420 FORCES ÉLASTIQUES ou liquide, n'influent pas sur la tension des vapeurs. La formule log F = a + ba + cé! a été calculée d'abord sur les données expérimentales suivantes : mm T, = — 24,0 Be 2,80 TO =<+ 23,0 EE = 70,0 FE — 547,40 HE — 117,0 F; — 2098,04 Lit 164,0 F, — 5646,95 On en déduit : a = 4,9564616 b — — k,0839130 Log b — 0,6110765 c — — 0,4253906 Log c — 1,6287873 Log æ — 1,9971797 Log 6 = 1,9559028 CINE 210 La table suivante a été déduite de cette formule : Températures Forces élastiqu s du thermomètre à mercure, de la vapeur. Li) mm — 2b 2,37 20 4,94 — 19 8,62 — 10 13,36 — "5 19,30 0 26,62 + 5 35,60 10 16,59 15 60,02 20 76,34 25 96,09 . 30 119,89 35 148,37 4o 182,27 45 222,37 DES VAPEURS. 421 Températu: :: Forces élastiques re LEs duthermomètre à mercure de la vepeur. 5 760 o mm 5a 269,51 55 324,61 60 388,62 65 462,57 70 547,5x 55 644,59 80 756,63 — 0,0019420: 85 879,55 —+ 0,0634480 go - _1019,96 0,1277680 95 1177,10 0,1899980 100 1352,27 0,2502426 105 1546,59 0,3085619 110 1761,29 0,3650150 115 1997,/8 0,4196688 120 2256 ,26 0,4725750 125 2538,66 0,5237908 130 2845,66 0,5733700 135 3178,18 0,6213656 \ 140 3537,05 0,6678237 145 3923,00 0,7128050 150 4336,70 0,7563459 155 4778,69 0,7984953 160 5249,43 0,8392986 1 165 5749,26 0,8787980 RL! 170 6278,40 0,9170354 j | 195 6837,04 0,9540520 4 180 7425,66 0,9899217 2 185 8042,4t 1,0245727 Ce Le second terme c£' n’a de valeur importante que dans les | basses températures ; car, au-dessus de 5o°, cette valeur ne modifie pas de o"",10 la force élastique, et au-dessus de 70° _ elle est complétement négligeable. Pour toutes les tempéra- 422 FORCES ÉLASTIQUES tures supérieures à 5o°, on peut calculer avec la formule réduite : Log F = «à + bu’ dans laquelle les constantes conservent les mêmes valeurs que ci-dessus. La formule des forces élastiques de la vapeur de benzine, lorsque les températures sont prises sur le thermomètre à air, a été établie de la manière suivante : 117,0 du thermomètre à air correspondent à 117°,096 du thermomètre à mercure n° 11 1e A . A SA a a à tableau CE :164%,0 du thermomètre à air correspondent à 164°,530 du thermomètre à mercure \ page 371. Or, d’après la formule de la page 421, on a ui 1 117,096 EM 2105,10 M r161,22 EE —.5701,03 J'admets que mes thermomètres à mercure marchent d’ac- cord avec le thermomètre à air de — 25° à + 100°; je pose donc les données suivantes : o n DTET T, = — 24,0 Fo — 2,80 T, = + 23,0 Lu, 1385770 1,== 70,0 EF —" 57,10 = 117,0 FE, = 2103,15 T1 164,0 F, == 5701,03 desquelles je déduis, pour les valeurs des constantes de la formule Log F — a + bat + ct, a — 4,9948978 2 b = — 4,1095538 Log d = 0,6138158 ce — — 0,4359860 Log € — 1,6414603 Log & — 1,9972300 Log 6 — 1,9012859 = TL +. DES VAPEURS. 423 Le second terme cé! n’a de valeur importante que dans les basses températures; on peut le négliger au-dessus de Ho À l'aide de cette formule, j'ai calculé la table suivante des forces élastiques de la vapeur de benzine, les températures étant prises sur le thermomètre à air : Températures Forces élastiques du thermomètre à air. de la vapeur. L2 mm — 2h 2,40 — 20 h,87 — 15 8,28 — 10 | 12,90 — 5 18,78 o 26,12 + 5 35,17 10 46,26 15 59,79 20 76,23 25 96,09 30 119,96 35 148,50 4o 182,43 45 222,52 5o 269,64 55 324,69 60 388,63 65 462,50 70 547,39 75 644,0 80 756,71 85 879,53 90 1020,05 95 1177,98 100 1353,23 105 1548,33 110 1764,08 1154 FORCES ÉLASTIQUES Températures r'orces élastiques du thermomètre à air. de la va er”. 1 16 2001.68 120 2262,31 125 2547,0b 130 2856,98 135 3193,17 140 3556,40 145 3947,bx 150 4307,40 155 4816,60 160 5295,73 165 5805,25 170 6345,52 19 6916,52 180 7518,67 18) 8151,84 Pour reconnaître comment ces deux formules représen- tent les observations directes, j'ai tracé la courbe que donne la table de la page 420, où les températures sont données par le thermomètre à mercure, et j'ai examiné la marche de cette courbe à travers les points fournis par l’expérience. J'ai reconnu ainsi : Que les points de la série, 1 entre + 7° et + 28°, se plu: ent exactement sur la courbe ; Que les points de la série 2, entre o° et + 11°, sont sensi- blement au-dessous de la courbe ; Pour la série 3, qui se 2APHOUE aux températures fé- rieures à o°, où la benzine est à l’état solide, les points os- cillent autour de la courbe, mais ils sont généralement plus haut ; Enfin, pour la série 4, dont les expériences ont été faites par la méthode des ébullitions, les points sont au- DES VAPEURS. 425 dessus de la courbe entre + 30° et + 6o°, ils se placent à peu près exactement sur la courbe de + 60° à + 80°, mais ils descendent ensuite notablement au-dessous pour toutes les températures supérieures. La facilité avec laquelle la benzine cristallise par refroi- dissement ne me permettait pas d’avoir des doutes sur la pu- reté de celle qui servait à mes expériences. Le désaccord entre la formule et les observations ne pouvait tenir qu'à des erreurs faites sur quelques-unes des données admises pour le calcul des constantes. J'ai donc calculé une nouvelle formule d’après les données suivantes, qui ont été déduites de celles de la page 420, en leur faisant subir les corrections indiquées par l'examen de la courbe graphique. To — — 24,0 Fi= 2,80 T, = + 23,0 =» fe T, = 70,0 F, — 547,90 Lo — 117,0 F; = 2073,10 Ti —= 164,0 F, — 5627,50 Les constantes de la formule sont alors : ei — 5,0672776 b — — 4,1109910 log b — 0,6139465 c — + 0,5091286 log c — 1,7068276 log a — 1,9973703 log 6 — T,9747735 t=T +2, On déduit de cette nouvelle formule la table suivante : Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure. de la vapeur. Log 760 Lo mm — 20 4,48 » — 1h 7,45 » — 10 11,60 » — 6 17,15 » T. XXVI. 54 426 FORCES ÉLASTIQUES Tem pératures Forces élastiques Log ui du thermomètre à mercure. - de la vapeur. 760 ° 24,32 ? » + 5 33,47 » 10 44,72 7 15 58,63 » 29: 1 1 | 74,55 » 25 95,97. » 30 120,42 » 35 149,52 » ho 183,92 » 45 224,379 » 5o 271,66 » 55 326,66 » 60 390,29 » 65 463,54 » 70 * 547,44 » 75 643,08 » 80 751,62 — 0,0048163 85 874,21 + 0,0608016 go 1012,06 0,1243940 95 1166,41 0,1860392 100 1324,79 0,2413349 105 1529,60 0,3037662 110 1740,96 0,3599744 115 1974,81 0,4144914 120 2229,38 0,4673704 125 2508,86 0,5186626 130 2813,41 _0,5684196 135 3144,13 0,6166875 140 3502,05 0,6635085 145 d 3888,23 0,7089383 150 4303,54 0,7530125 155 4748,67 0,7957588 160 5224,55 0,8372356 165 5732,56 0,87"5350 170 6270,85 0,916513r DES VAPEURS. 427 C'est à l’aide de cette table que l’on a tracé la courbe de la planche V. On reconnaît facilement que cette courbe re- présente parfaitement l’ensemble des observations; on ne remarque une petite différence que dans les basses tempéra- tures, où la benzine est solide. Ainsi la force élastique de la vapeur de benzine à o° est 24"%,32, tandis que l’observation a donné 26,07. On fera disparaître facilement cette irrégu- larité en augmentant un peu la valeur de F, correspondant à T,——24 (page 420), en posant F, — 4"%,00 au lieu de F,=— 2,80. Je n'ai pas jugé utile de calculer une nouvelle formule par rapport au thermomètre à mercure ; je me suis contenté de faire cette correction sur les éléments adoptés dans le calcul de la formule définitive, pour laquelle les températures sont prises sur le thermomètre à air. Ces éléments sont les suivants : To = 24 Ko — as T, = + 23 Ro — 87.55 Le 70 E, — 543,40 Re 7 Es — 2078,1h T, = 164 F, — 5682,70 On en déduit les valeurs suivantes des constantes : GB = 5,1309348 b = + 4,1408748 log b — 0,6170g22 € — — 0,3880000 log c — 1,5888317 log a — 1,9974554 log 6 — 1,9802079 8=T +24 La table suivante a été calculée d’après cette dernière formule. 54. 428 FORCES ÉLASTIQUES Températures Forces élastiques F du thermomètre à air. de la vapeur. 760 o L:1:3 — 20,0 5,79 — 15,0 8,82 — 10,0 12,92 — 6,0 18,33 0,0 25,31 + 5,0 34,17 10 45,25 15 58,93 20 75,65 25 95,91 30 120,24 35 149,26 40 183,62 45 224,06 50 271,37 55 326,41 60 390,10 65 463,43 70 547,42 75 643,18 80 751,86 — 0,0046765 85 874,63 —+ 0,0610144 90 1012,75 0,1246882 95 1167,46 0,1864279 100 1340,05 0,2463074 105 1531,83 0,3043981 110 1744,12 0,3607626 115 1978,22 0,4154613 120 2235,44 0,4685492 125 2b17,06 0,5200805 130 2824,35 0,5701048 135 318,57 0,6186690 140 3520,73 0,6658190 145 3912,17 0,7115974 150 4333,71 0,7560464 DES VAPEURS. 429 Tempéralures Forces élastiques Log SE; du thermomètre à air. de la vapeur. 760 155 4786,51 0,7992058 160 5271,43 0,8411146 165 5683,03 0,8737661 170 6340,72 0,9213253 La courbe qui correspond à cette table représente parfai- tement toutes les observations faites sur la benzine liquide, c'est-à-dire depuis + 4°,45 jusqu’à 170°. Ce n’est que dans les basses températures, où la benzine est solide, que les points donnés par l'expérience sont encore un peu au-dessus de la courbe. Pour établir la superposition de ces derniers points, il faudrait admettre pour |", une valeur plus grande encore que celle que nous avons adoptée pour le calcul de la formule; il faudrait poser T,——2/4°,0, F,— 5"",00, mais cette dernière valeur s'éloigne beaucoup de celle que l'observation directe a donnée pour — 23°,81 (série 3). Chlorure de carbone C2CF. Ce produit a été préparé en faisant agir le chlore sur l’éther méthylchlorhydrique ; la première substance complexe qu'on a obtenue ainsi a été soumise à l’action du chlore sous l'influence des rayons solaires jusqu’à ce que la réaction fût complète. On s’est d’ailleurs assuré, par une analyse chi- mique, que le liquide ne renfermait pas trace d'hydrogène et qu'il présentait bien la composition indiquée par la for- mule CCF. 430 FORCES ÉLASTIQUES La première série d'expériences a été faite par le procédé décrit t. XXI, page 489; la force élastique de l’air sec resté dans le ballon était de 2,612 à o°. PREMIÈRE SÉRIE (Mai 1848). Les points sont marqués 1 f sur la courbe. Températures. Forces élastiques as 5h.06 11,39 62,4a Ù 14,70 72,91 . 19,09 89,23 22,88 105,59 26,87 125,57 30,52 146,55 34,41 171,98 37,49 194,81 40,56 219,82 43,18 243,35 46,31 273,77 48,59 297:94 DEUXIÈME SÉRIE (mars 1856). La deuxième série d'expériences a été faite avec l'appareil à ébullition, t. XXVI, planche IV, fig. 5. On a employé la substance qui avait servi pour la première série; mais comme le liquide avait séjourné depuis dix ans dans un flacon bouché, on l’a fait digérer pendant quelque temps avec de la chaux sodée, puis on l’a redistillé. Les points sont marqués 2. f sur la courbe. Températur: s dans la vapeur, Pressions sous lesquelles (N° 8). (N° 1). l'ébullition a Heu : o » À 23,68 » 50,31 24,15 » 112,39 Températures dans la vapeur. (N° 8). 30,88 39,96 51,87 51,92 60,13 60,20 64,08 6%,0g 69,16 69,18 76,80 (N° 1). 76°75 105,69 105,73 123,52 133,11 144,38 153,07 164,02 172,88 182,63 76,75 DES VAPEURS. Pressions sons lesquelles Pébul'ition a lieu - ”m 211,31 212,31 332,98 333,38 446,76 445,76 508,59 508,59 600,43 600,53 760,91 1693,45 1694,55 2593,04 3202,60 4055,04 4815,5a 5914,24 6817,26 8190,67 761,22 TROISIÈME SÉRIE (mars 1856). Log - 6o 0,0005197 0,3479716 0,3482409 0,5329889 0,624689r 0,7271773 0,8018278 0,8910824 0,9527988 1,0325074 0,0006966 431 Le chlorure de carbone C:CI° qui a servi pour la troi- sième série a été préparé par une méthode différente de celle qui avait donné le liquide des deux précédentes sé- ries. On a fait passer un courant de chlore à travers du sulfure de carbone placé dans un grand ballon et main- tenu à une température de 30°; le chlore chargé de vapeur de sulfure de carbone a été conduit dans une cornue de terre, chauffée au rouge et remplie de pierre ponce. Du chlorure de carbone et du chlorure de soufre se condensent 432 FORCES ÉLASTIQUES dans le récipient. En traitant ce mélange par l’eau chaude, le chlorure de soufre se décompose, et le chlorure de car- bone se sépare. Pour le purifier, on le traite par l’am- moniaque qui décompose les dernières traces de chlorure de soufre, puis on le distille sur de la chaux vive. Ce pro- cédé donne facilement une grande quantité de chlorure de carbone ; on s’en est servi pour préparer plusieurs kilogram- mes de matière qui étaient destinés aux expériences des mémoires suivants. Les points sont marqués 3 f sur la courbe. Températures dans la vapeur. Pressions sous lesquelles (N° 8). (n° 4). l'ébullition a lieu : 06 760 » 75,77 745,65 — 0,0082786 » 92,38 1199,35 + 0,1991504 ! » 102,87 1597,89 0,3227360 D] 118,30 2317,19 0,4841499 » 118,27 2314,45 0,4836436 » 129,60 2994,09 0,5954527 » 129,68 2994,89 » » 129,76 2996,19 » » 140,44 3758,84 0,6942356 » 148,07 4473,59 0,7698435 » 157,99 5299,26 0,8434049 » 168,50 6429,35 0,9273568 » 189,15 9125,4a 1,0794383 28°20 » 123,58 28,56 » 127,88 29,09 » 131,48 34,60 » 166,13 34,78 » 167,33 44,81 » 250,17 44,91 » 251,18 53,04 » 335,98 52,79 » 336,58 DES VAPEURS. 433 Températures dans la vapeur. Pressions sous lesquelles (N° 8). (N° 1). l’ébullition a lieu : 52,83 >» 337.68 59,47 » 427,19 59,55 » 427,09 59,73 » 429,49 68,35 » 574,00 68,42 » 574,00 77,18 » 757:49 7714 » 757549 Pour calculer les constantes de la formule Log F — a + but + cét qui exprime les forces élastiques de la vapeur du chlorure de carbone CCF par rapport aux températures prises sur mes thermomètres à mercure, j'ai calculé une première for- mule pour laquelle j'ai admis les données suivantes, dont quelques-unes sont un peu arbitraires, car la courbe cons- truite sur les observations faites par la méthode statique s'éloigne beaucoup de celle que l’on déduit des expériences faites par la méthode dynamique. EC Fe EF = 38/60 D — 5o,o F; — 305,40 — 96,0 F> — 1332,03 T;: — 142,0 EF: — 3863,79 D 01880 F, — 8956,00 Les valeurs que j'en déduis pour les constantes sont les suivantes : TI 4,6049133 b — + 0,0010503 Log b — 3,0213164 © — — 3,026180 Log c — 0,,808948 Log & — 0,0102400 Log 6 — 1,9966547 | t T — 4,0 T. XXVI. 55 434 FORCES ÉLASTIQUES La table suivante a été calculée d’après cette formule : Températures Forces élastiques Log AE du thermomètre à mercure. de la vapeur. © 9 760. os 30,55 +5 40,09 10: 52,08 15 ‘ 67,09 20 85,49 25 107,94 30 135,12 35 167,73 Lo: 206,51 45 22,31 50 305,39 55 367,68 60 439,66. 65 522,26 70 616,48 À 75 723,29 — 0,0214985 80 843,70- + 0,0453783 85 978,71 0,1098416 90 1129,04 0,1718972 95 1296,47 0,23194g0 100 1481,19 0,2897980 105 1684,45 0,3456438 110 19097,21 0,3995848 115 2150,47 ; 0,4517195 120 2415,23 0,5021452 125 2702,54 0,5509580 130 3013,49 0,5982562 135 3349,28 0,6441384 140 3711,23 0,6887042 145 L100,81 0,7320563 150 4519,73 0,7742991 155 969,97 0,8155398 2100 5453,88 0,8558919 165 5974,28 0,8954719 DES VAPEURS. 435 Températures Forces élastiques Los E du thermomètre à mercure. de la vapeur. 5 760 170 6534,58 0,9344041 175 7138,90 0,9728177 180 7792,33 1,0108536 183 801,02 1,048657/4 190 9272,67 1,0863914 195 10116,74 1,1242270 Comparons maintenant la courbe graphique que l'on peut construire d’après cette table avec les points donnés par les observations. Nous reconnaissons que tous les points de la série 1, qui ont été donnés par la méthode statique, sont beaucoup au-dessus de la courbe. Les points de la série 2, par la méthode des ébullitions, sont au-dessus de la courbe depuis 30° jusqu'à 70°; de 70° à 1450 ils passent au-dessous ; enfin de 145° à 183° ils sont constamment un peu plus haut. Les points de la série 3 ont été obtenus également par la méthode dynamique, mais avec un chlorure de carbone préparé par un procédé différent de celui qui a donné la substance employée pour les séries 1 et 2. Ces points sont au-dessous de la courbe depuis + 5o° jusqu’à 140°, et ils sont un peu au-dessus de la courbe depuis 145° jusqu’à 188. En résumé, la formule ne représente pas bien l’ensemble des observations; le vice principal tient à ce que l’on a admis, pour le calcul des constantes, les deux valeurs T,=+ 4,0 LU 38,00 He — 50,0 F — 305,40 1 qui s’éloignent beaucoup trop des expériences de la série 1. Il était nécessaire en outre de s'assurer si le chlorure de D 436 FORCES ÉLASTIQUES carbone de la série 3 était identique avec celui des séries 1 et 2, malgré la différence des modes de préparation. Ces considérations m'ont déterminé à faire une quatrième série d'expériences, par la méthode statique, avec le chlorure de carbone de la série 3, et à l’aide de l’appareil décrit page 382. QUATRIÈME SÉRIE (Juin 1857). Les points sont marqués 4 f sur la courbe de la planche V. oui 3,52 — 30,99 5,04 — 27,19 6,17 — 23,14 8,04 — 17,40 12,08 — 13,29 15,48 — 8,9r 20,21 0 34,56 + 11,84 61,89 12,02 61,80 14,01 69,72 14,31 70,25 15,30 73,54 19,42 89,17 23,28 105,68 27,98 129,14 32,39 157,21 36,59 186,72 42,89 238,71 49,18 303,81 56,40 392,33 Les points de la série 4 s’approchent beaucoup de ceux de la série 1 ; ils sont seulement un peu plus bas. Il est possible maintenant de calculer une nouvelle for- DES VAPEURS. 437 mule entre des limites de température plus étendues, et en se fondant seulement sur les deux séries 3 et 4 qui ont été obtenues avec le même chlorure de carbone. J'ai calculé cette formule immédiatement sur le thermomètre à air en transformant les indications du thermomètre à mercure n° 1, d’après la table suivante qui dérive d’expériences directes faites pour cet objet : Thermomètre Thermomètre à air. à mercure, N° 1. o mm 100 100,000 110 110,010 120 120,035 130 130,100 140 140,210 150 150,336 160 160,470 170 170,610 180 180,755 190 190,910 200 201,075 210 211,260 220 221,470 J'ai calculé d’abord une formule provisoire représentant l'ensemble de toutes les observations, et j'ai admis les don- nées suivantes : min T, = — 36°,0 E— 3,67 F, = + 20,0 EN 97,80 1e 76,0 F, — 750,00 Mit 008,0 F; — 3142,78 D 166,0 F, — 9088,95 438 FORCES ÉLASTIQUES d'où l'on déduit les valeurs suivantes des constantes : a = 4,0800335 b — — 0,1104684 Log b — 1,0432382 — — 3,6258358 Log c — 0,55g4oër Log « — 0,0026730 Log 6 — 1,9963786 Cette formule représente assez bien l’ensemble des obser- vations, mais elle porte en elle une cause d'incertitude qui tient à ce que, dans les basses températures entre — 36° et — 249,7 (1), le chlorure de carbone est solide. Le change- ment d'état du corps ne porte aucun trouble quand la substance est parfaitement pure, mais il peut occasionner des erreurs sensibles si la substance renferme même des traces d’une matière plus volatile qui est restée liquide. J'ai jugé plus prudent de ne pas sortir des limites dans lesquelles le chlorure de carbone reste liquide, et j'ai admis alors les éléments suivants : o rm T, = — 20 FH — 09,80 ET, = + 32 F, — 154,90 T — 84 E — 947,54 Li 136 F; = 3410,54 = 188 Fi — 9088,95 Les constantes que l’on en déduit sont les suivantes : a — 12,0962331 b = — 9,1375180 Log b — 0,9608283 ce = — 1,9674890 Log c — 0,2939124 Log & — 1,9997120 Log 6 — 1,9949780 t = T +20 (1) J'ai trouvéquele point de fusion du chlorure de carbone C?CIS est à — 24°,73. Le DES VAPEURS. 439 La table suivante a été calculée sur cette dernière formule : Températures du thermomètre à air. — 15 100 105 120 125 130 135 140 Forces élastiques de la vapeur. mm 9,80 13,55 18,47 24,83 32,95 43,19 55,97 71,73 90,99 11430 142,27 175,55 214,87 260,82 314,38 376,29 447,43 528,74 621,15 725,66 843,29 975,12 1122,26 1286,86 F467,09 1667,19 1887,44 2129,15 2393,67 2682,41 2996,88 3338,56 3709,04 0,0451645 0,1082464 0,1692812 0,2283815 0,2856455 0,3411715 0,3950605 0,4473928 0,4982503 0,5477117 0,5958559 0,6427455 0,6884485 AO) FORCES ÉLASTIQUES Températures Forces élastiques Log En du thermomètre à air. de la vapeur. 760 145 4109,99 0,7330270 150 4543,13 0,7765418 155 boro,2t 0,8190422 160 5513,14 0,8605855 165 6053,83 0,9012167 170 6634,37 0,9409867 179 7256,87 0,979937 180 7923,55 1,0181066 185 8636,78 1,055387 190 9399,02 1,0922688 Je regarde cette formule comme représentant le mieux l’ensemble de toutes mes déterminations expérimentales. On peut en juger sur la planche V, où j'ai tracé la courbe représentée par cette formule jusqu’à 100°; je n'ai pas con- tinué ce tracé pour des températures supérieures parce que les abscisses de la formule sont les températures du thermo- mètre à air, tandis que les abscisses qui ont servi à fixer sur la planche les points des observations sont les températures du thermomètre à mercure n° 1. Éther chlorhydrique CH°Cr. L’éther chlorhydrique est préparé en mélangeant de l’al- cool absolu avec la moitié de son volume d'une dissolution concentrée d'acide chlorhydrique ; le mélange placé dans de la glace, est sursaturé de gaz acide chlorhydrique, aban- donné à lui-même pendant quelque temps dans un flacon bouché, puis soumis à la distillation. Le gaz qui se dégage DES VAPEURS. 44: traverse d'abord un flacon laveur rempli d’eau qui re- tient l'acide chlorhydrique et l'alcool, puis un second flacon contenant du chlorure de calcium fondu qui ab- sorbe la vapeur d’eau, enfin il se rend dans un ballon entouré d'un mélange réfrigérant, où il se condense à l’é- tat liquide. L’éther chlorhydrique ainsi obtenu a été agité avec de l'acide sulfurique concentré et froid, afin de lui enlever les dernières traces d’alcool, puis soumis à nne nouvelle distil- lation. La première série d'expériences a été faite par la méthode statique; on s'est servi de l'appareil des figures 1 et 3, planche IV, en le disposant de manière à pouvoir mesurer des forces élastiques de plusieurs atmosphères. L'appareil en verre ayant été préalablement bien dessé- ché par un courant d'air sec, on introduit l’éther chlorhy- drique dans le récipient ab. À cet effet, le robinet r ayant été détaché du tube capillaire fe, on engage ce tube, à l’aide d’un bouchon bien sec, dans un tube plus large et ouvert aux deux bouts, qui sert d'entonnoir pour verser le liquide. Quand la capacité ab est remplie aux 5, on ferme à la lampe le tube /e, on verse dans le manomètre, par le tube mn, du mercure en quantité telle que ce mercure, se trouvant en entier dans l’un des deux tubes, corresponde à une pression de = atmosphère environ. On fait commu- niquer alors le tube mn avec une machine pneumatique, avec intermédiaire du robinet r', et l’on fait le vide. L’é- ther chlorhydrique ne tarde pas à bouillir dans le récipient ab, l’éther gazeux chasse l’air à travers le mercure du ma- nomètre, et si on laisse ce dégagement continuer pendant T. XXVI. 56 442 FORCES ÉLASTIQUES quelque temps, on est certain qu'il ne reste pas la moin- dre trace d’air dans l’appareil. Pour arrêter le dégagement d’éther chlorhydrique, il suffit de faire rentrer l'air par la machine pneumatique. Pour faire les expériences aux basses températures, on enveloppe la partie baef d’un mélange réfrigérant que l’on. cherche à maintenir stationnaire vers la température la plus basse, par les moyens que j'ai précédemment indiqués, et l'on verse du mercure par le tube »mn, pour que le niveau du mercure dans le tube cd reste toujours dans la région éle- vée de ce tube. Le tube m7 communiquant librement avec l’air extérieur par le robinet r ouvert, la force élastique de la vapeur est donnée par la hauteur du baromètre diminuée de la différence de niveau des deux colonnes mercurielles dans les tubes de et mn. On élève ensuite la température du mélange réfrigérant par l'addition d’une certaine quantité de dissolution de chlorure de calcium, et pour rendre de nouveau la température stationnaire, on ajoute une petite quantité de glace concassée, le bain étant continuelle- ment agité par l’agitateur. Lorsque la température est devenue stationnaire, on note de nouveau la température et la force élastique. On continue ainsi jusqu’à ce qu'on ap- proche de la température de o° ; on retire alors le bain de mélange réfrigérant, on lave le réservoir baef avec de l’eau, et on l'enveloppe de glace fondante. Comme la température est maintenant parfaitement stationnaire, on en profite pour s'assurer si l'air a été réellement expulsé complétement de l'appareil. Cela est facile, puisqu'on peut déterminer la force élastique de la vapeur en amenant le niveau du mercure à des hauteurs très-différentes du tube cd, ce qui fait varier DES VAPEURS. Â43 beaucoup la capacité occupée par la vapeur. Si l'air a été complétement expulsé, la force élastique doit être exactement la même, quel que soit le niveau du mercure dans le tube cd. J'ai donné, dans le tableau de la première série, un grand nombre de déterminations dans la glace fondante; on y trouve des variations plus grandes que celles qui pourraient provenir des erreurs d’observations. Cela ne tient pas à ce qu'il restait de l’air dans le tube; la cause en est qu'après chaque variation du volume occupé par la vapeur, on n’a pas attendu assez longtemps pour faire l’observation. Si l’on me- sure la force élastique quelques instants après une augmen- tation considérable de la capacité occupée par la vapeur, on trouve une force élastique trop faible. Si on la mesure im- médiatement après une grande diminution de cette capacité, on trouve une force élastique trop forte. C’est que dans le premier cas il y a eu abaissement de température par la production d’une nouvelle quantité de vapeur et par la dila- tation de la vapeur existante; et dans l’autre, il y a eu élé- vation de température, par suite de la condensation de la vapeur. Ces changements de température sont probablement très-faibles, mais il faut attendre quelque temps pour qu'ils n’exercent plus d'influence sensible sur les forces élastiques. Pour les températures supérieures à o°, on remplit la cuve EFGH d’eau, que l’on maintient stationnaire à di- verses températures. Le tube m7 communique librement avec l’air, et l’on a soin d'y verser la quantité de mercure nécessaire pour que le niveau du mercure dans le tube cd se maintienne entre les limites EE’ et FF’ du cadre de glace. Pour continuer à des températures plus élevées, on fait communiquer le tube mA à l’aide d’un tube de plomb avec 56. 444 FORCES ÉLASTIQUES le grand réservoir W de la figure, qui est muni lui-même d’un manomètre à air libre. En comprimant l'air au degré convenable dans le réservoir W, on peut maintenir les co- lonnes de mereure dans les deux tubes cd et mn sensiblement au même niveau, et la force élastique de la vapeur est alors mesurée par la hauteur de mercure annoncée par le mano- mètre du réservoir W, augmentée ou diminuée de la diffé- rence de niveau dans les deux tubes cd et mn. À l’aide de cette disposition, il a été possible de déterminer, par la mé- thode statique, les forces élastiques de la vapeur d’éther chlorhydrique jusqu'à 6 atmosphères. PREMIÈRE SÉRIE (février 1852). Les points sont marqués 1 g sur la courbe de la planche. Température. Force élastique. Log LL 760 o 457,58 0 466,26 0 465,58 0 468,89 0 463,33 0 463,97 moyenne = 466,08 o 467,81 0 166,37 o 166,45 : — 31,68 99,98 ’ — 32,18 97514. — 32,18 96,92 — 27,7) 122,40 — 22,43 163,36 + 4,18 552,47 — 2,22 426,00 — 3,72 397,35 tient 322,38 DES VAPEURS, 445 Température. Force élastique. Log ms 760 + 3,23 531,28 | 3,25 533,08 moy. — 534,07 3,26 537,86 É 13,17 787,58 0,0154817r 20,77 1037,86 0,1353252 33,71 1603,36 0,324206/4 46,64 2370,20 0,4939714 58,45 3306,24 0,6385155 67,32 4167,52 0,7390620 DEUXIÈME SÉRIE (mai 1852). Cette seconde série d'expériences a été faite dans l’appa- reil à ébullition de la figure 7, planche IV. La cuve XZ est remplie de glace pour condenser plus sûrement les va- peurs d’éther chlorhydrique et faire revenir le liquide à la chaudière AB. Les points sont marqués 2 g sur la courbe de la planche. Températures de la vapeur. Pressions sous lesquelles (N° 8). l'ébullition a lieu. (LogF — log 760). 13,45 767,68 0,0043666 - 28,3) 1322,68 0,2406478 36,43 1717,2E 0,3540073 43,08 2108,32 0,4431188 53,80 2874,78 0,57780g1 61,32 3525,05 0,6663455 65,59 409,70 0,7315145 68,87 h437,05 0,7662758 77571 5315,70 0,8417469 82,21 5909,70 0,8907518 88,47 6796,97 0,9215037 92,65 7468.6/ 0,9924256 446 FORCES ÉLASTIQUES La formule log F = « + ba’ + cé! a été calculée pour l'é- ther chlorhydrique sur les données suivantes : Fr M 325 PNR 30 T, = — 1,0 FE, — 446,30 T, = + 30,0 F: — 1398,98 ss —= 61,0 F; — 3492,32 Ti — 92,0 F; — 7362,30 On en déduit: Va = 5,3517889 b — — 3,2622870 Log b — 0,5135222 ce — — 0,0969484 Log c — 2,9865407 Log à — 1,9972423 Log 6 — 1,9797147 NF 192 J'ai calculé, à l’aide de cette formule, la table suivante : A ? F " f ! Ba Log 560 — 30 110,24 — 25 145,01 A — 20 187,55 — 15 239,60 — 10 302,09 — 5 376,72 o 465,18 + 5 569,32 + 10 6gr,11 15 832,56 0,0396523 20 996,23 0,1175444 25 1184,17 _ 0,1926032 30 1398,99 0,2650007 35 1643,2h 0,3348867 40 1619,58 0,4023909 45 2230,71 - 0,4676298 5o 2579,40 0,5307058 55 2668,43 0,9917131 6o 3400,54 0,6507346 DES VAPEURS. 44; = F T à pe Log 760 65 388,52 0,7078524 70 4405,03 0,7631353 75 h982,72 0,8166526 80 b614,11 0,8684670 85 6301,61 0,9186383 90 7047,51 0,9672217 9 7853,92 1,0142728 100 8722,76 1,059840/4 Mes thermomètres à mercure ne -présentent pas de diffé- rences appréciables de marche avec le thermomètre à air entre — 30° et + 100°; la table précédente se rapporte donc également au thermomètre à air. J'ai tracé sur la planche V la courbe des forces élastiques de l’éther chlorhydrique depuis — 30° jusqu’à + 20°, et la courbe des log _ de la même vapeur depuis + 13° jusqu’à + 99°: les éléments du tracé graphique étant pris sur la table qui précède. On peut juger jusqu’à quel point les courbes représentent les données de l’observation. On reconnaît d'abord une différence notable entre une courbe qu’on tra- cerait sur les points de la série 1, donnés par la méthode statique, et une courbe qui passerait par les points de la série 2, obtenus par la méthode dynamique. Cette seconde courbe serait constamment au-dessous de la première ; cela semble annoncer que l’éther chlorhydrique, malgré les soins que l’on avait mis à sa préparation, n’était pas absolument pur. Les points de la série 1 se placent assez bien sur la courbe graphique de la table depuis — 30° jusqu'à o°, mais depuis o° jusqu’à + 67° ils sont constamment au-dessus. Les points 448 FORCES ÉLASTIQUES de la série 2 se placent, au contraire, très-bien sur la courbe depuis + 28° jusqu’à + 93°. Une seule observation de la série 2 fait exception, c'est celle qui a été prise à + 13°,45, température à laquelle correspond une force élastique trop faible ; mais cette première détermination ne peut pas inspi- rer de confiance, parce que la température d’ébullition de l’éther chlorhydrique se trouvait inférieure à celle de l'air ambiant; la vapeur était donc surchauffée, et le thermo- mètre qui y plongeait indiquait une température trop éle- vée. (Voyez p. 346.) Ether bromhydrique C'H"Br’, Cet éther a été préparé avec béaucoup de soin dans le labo- ratoire deM. Würtz; il présentait tous les caractères de pu- reté. Les expériences n’ont été faites d’abord que par la mé- thode dynamique, c’est-à-dire dans l'appareil à ébullition de la figure 7, planche IV. PREMIÈRE SÉRIE (avril 1858). Les pointssont m arqués 1 g sur la courbe, Températures de la vapeur. Pressions sous lesquelles (N° 531 (N° 8). (N° 1). l'ébullition a lieu: 19,74 » ” 375,99 19,85 » » 37719 29,09 2 » 558,30 32,26 » » 608,59 38,57 38,40 38,46 757,46 La dernière expérience a été faite pour comparer les trois thermomètres. DES VAPEURS. 449 DEUXIÈME SÉRIE (mai 1858). Les points sont marqués 2 2 sur la courbe. Températures de la vapeur. Pressions sous lesquelles (N° 8). (N° 1). l'ébullition a lieu : (Log F — l0g760). 38,56 » 763,55 0,002023g 60,06 » 1519,61 0,3009157 75,11 » 2319,12 0,484505g9 88,39 » 3269,71 0,6336943 88,34 » 3263,50 » » 94,45 3792,28 0,6a808g1 10,06 4826,77 0,8028457 » 115,74 602,01 0,902b182 » 126,6/ 7583,33 0,9990446 » 136,67 9206,25 1,0832715 » 38,46 762,08 0,0011870 Les constantes de la formule Log F = a + but Æ cft ont été calculées sur les données suivantes : L mm To = + 20,0 Fo — 380,30 m— 49,0 F, — 1076,74 T— 78,0 F, — 2496,39 Ts 107,0 F; — 5024,74 T,—= 136,0 F, — 9088,95 desquelles on déduit : = 5,63074g1 b — — 2,g002713 Log b — 0,4624386 ce —= — 0,1503515 Log © = 1,1771077 Log & — 1,9979177 Log 6 — 1,9895543 t T — 20. T. XXVI. 57 Il 450 . FORCES ÉLASTIQUES La table suivante a été calculée sur cette formule : Températures du thermomètre Forces élastiques Log AL à mercure. de la vapeur. 760 + . 380, 30. 25 es 463,30 30 559,81 35 691,31 4o 799,35 0,0219250 45 945,56 0,0948763 50 1111,65 0,1661553 55 1299,41 0,2329333 60 1510,69 : 0,2983631 65 1747,43 0,3615854 70 2011,59 0,4227264 75 } 2305,24 0,4819022 80 2630,45 0,5392173 85 2989,38 0,5947681 90 3384,22 0,6486454 95 38:17,11 0,7009207 100 4290,33 0,7516769 10h 4606,11 0,8009799 110 à 5366,67 ‘: 0,8488913 115 5974,26 0,8954704 120 6631,08 0,9407709 12) 7339,33 0,9848427 130 8ro1,15 1,0277333 139 8918,64 1,0694855 140 9793,86 1,1101403. La courbe que l’on a tracée sur la planche V, d'après ce tableau , représente d’üne manière satisfaisante l’ensem- ble de toutes les déterminations expérimentales. On recon- naît cependant que, dans l'intervalle de 6o° à 105°, les points observés sont constamment un peu au-dessus de la courbe graphique; cela tient à ce que l’on a admis, dans le calcul DES VAPEURS. 453 des constantes de la formule, une valeur de F, un peu trop faible pour T, — 780,0. Depuis l’époque où j'ai calculé cette formule, j'ai jugé utile de faire sur l’éther bromhydrique des expériences, par la méthode statique, dans une grande étendue des tem- pératures ; j'ai employé le même produit qui avait servi aux expériences par ébullition. L’appareil était celui qui est décrit en détail, page 382 ; toutefois, pour pouvoir détermi- ner avec plus de précision les faibles forces élastiques que la vapeur possède dans les basses températures, j'ai établi im- médiatement la communication des tubes mn (planche IV, figure 8) avec le réservoir W qui communique, lui-même, avec un baromètre manométrique. En faisant un vide plus ou moins complet dans le réservoir, on peut maintenir les co- lonnes de mercure sensiblement de niveau dans le mano- mètre de la cuve FE’ (figure 3), de sorte que la force élastique de la vapeur est alors mesurée, immédiatement, par rapport au baromètre. Quand les forces élastiques dépassent celle de l'atmosphère, on fait communiquer le réservoir avec le ma- nomètre ordinaire. TROISIÈME SÉRIE (février 1859). Les points sont marqués 34 sur la courbe de la planche V. Températures. Forces élastiques. Log UT L ns 760 — 31,01 31,38 s » — 30,82 31,50 » — 26,75 40,26 » — 24,73 44:92 » — 22,29 52,05 » — 18,81 63,25 » 452 FORCES ÉLASTIQUES Températures. Forces élastiques, Log a 760 be 86,75 » — 11,25 93,94 » — 942 102,77 - » — 97,II 115,54 » a LL 134,21 à o 162,94 » o 162,64 » + 17,22 344,06 » 21,01 399,89 » 23,01 432,87 » 27,83 519,20 » 32,05 606,55 » 36,00 699,22 » 38,38 759,64 — 0,0002058 42,58 873,67 + 0,0605338 40,97 831,67 0,0391374 21,46 108,08 » 36,93 722,73 » 41,40 843,40 0,0452200 46,91 1011,11 0,1239848 50,86 2150,35 0,1800165 56,64 1367,15 0,2550029 -61,32 1577,44 0,3171393 66,86 1854,17 0,3875361 Les déterminations de cette série, qui ont été faites par la méthode statique, s'accordent parfaitement avec celles des pré- cédentes séries, qui ont été obtenues par la méthode dynami- que; cela prouve la pureté parfaite de l’éther bromhydrique. Elles nous permettent, en outre, d'étendre notre courbe graphique dans les basses températures jusqu’à — 30°. Pour représenter l’ensemble des déterminations faites par les deux méthodes, j'ai calculé une nouvelle formule sur les données suivantes : DES VAPEURS. 0 T, = — 24,0 T, = + 16,0 E— 56,0 T, = 96,0 Dr 60 On déduit de là les valeurs suivantes des constantes : Li Il 5,2894363 — 3,4977248 = — 0,1214656 Log a — 1,9973769 Log 6 — 1,9823164 t= T + 2, D'après cette formule, j'ai calculé la table suivante : F 32,18 44,06 59,16 78,09 101,54 130,58 165,57 207,21 257,40 316,92 387,03 469,07 564,51 674,92 801,92 947,28 1112,79 1300,35 1511,92 1749,47 mm F = 46,80 F;, — 330,05 F, = 1340,64 F; — 3927,48 F, — 9o88,95 Log b — Log c — 0,5437857 1,0844535 F Log 760 0,023321h 0,0956655 0,16560o11 0,2332486 0,2987135 0,3620932 453 454 FORCES ÉLASTIQUES T F Log € ; a 760 70 2015,06 0,4234741 75 2310,73 0,4829368 80 2638,57 0,5405557 85 3000,63 0,59639g91 90 3398,95 0,6505306 95 3835,53 0,7030115 100 4312,32 0,7538977 105 4831,2a 0,8032433 110 5394,01 0,8510980 115 6002,41 0,89751a1 120 6658,00 0,9425303 - 125 7362,25 0,9861971 130 8116,49 1,0282549 135 8921,92 1,0696447 140 9779,56 1,1095056 Les températures inscrites dans ce tableau peuvent être considérées comme se rapportant au thermomètre à air, car le thermomètre à mercure n° 1, qui a servi exclusivement pour les températures supérieures à 100°, ne présente qu'une très-faible différence jusqu'a 136° avec le thermo- mètre à air (page 437). J'ai tracé sur la planche V la courbe graphique d’après les éléments de la table qui précède. Cette courbe représente, d’une manière satisfaisante, l’ensemble de toutes les déter- minations. Le maximum d'écart a lieu entre — 10° et + 30°, et à o° la courbe donne 165,57 pour la force élastique, tandis que l'observation a donné 162,95 ; on atteindrait un accord plus complet encore en diminuant un peu la valeur F, = 330"%,05 correspondant à T, — 16°,0, que l’on a admise dans le calcul des constantes de la formule. DES VAPEURS,. 455 Éther iodhydrique CHJo?. L'éther iodhydrique a été préparé en chauffant de l'io- dure de phosphore avec de l'alcool absolu ; le liquide a été agité longtemps avec de l’eau alcaline, puis distillé sur du chlorure de calcium pulvérisé. L'expérience a été faite par la méthode statique, dans l'appareil décrit t. XXI, page 489; la force élastique de l'air sec resté dans le ballon était à o de 2m 02, Les points sont marqués j sur la courbe de la planche V. Températures. Forces élastiques, 710 6 91 12,49 77,66 18,07 100,50 21,81 118,64 25,49 139,15 33,36 193,01 40,30 253,81 46,75 323,11 49,68 359,90 Je n’ai pas fait d'expériences sur l’éther iodhydrique dans l'appareil à ébullition, parce que j'ai reconnu que cet éther attaque vivement le métal, même sous des pressions peu considérables, et j'ai craint que l’appareil ne fût bientôt hors de service. Les forces élastiques de l’éther iodhydrique ayant été dé- terminées entre des limites de température très-restreintes, de 7° à 5o°, je n’ai pas jugé utile de calculer une formule à deux exponentielles: je me suis contenté de la formule plus simple | Log F = a + ba! 456 FORCES ÉLASTIQUES d’après les éléments suivants : T— 80 NET M, —129;0 F, = 162,2 T, = 60,0 FE — 364,0 On en déduit A 4,5800247 b = — 2,7820671 Log b — 0,4443673 Log « — 1,9966846 A laide de cette formule j'ai calculé la table suivante entre o° et 6o° : Températures des thermomètres Forces élastiques à air et à mercure. de la vapeur. o 41,95 5 54,14 10 69,20 15 87,64 20 110,02 25 136,95 30 169,07 35 207,09 4o 251,73 45 303,77 5o 364,00 55 433,21 60 512,25 La formule représente les observations d’une manière sa- tisfaisante. Esprit de bois ou alcool méthylique C?H0*. L'esprit de bois qui a servi à ces expériences a été préparé au moyen de l’éther méthyloxalique, purifié par cristallisa- DES VAPEURS. 457 tion, puis par expression de la masse cristalline entre plu- sieurs couches de papier joseph. On a décomposé l’éther méthyloxalique en le faisant bouillir avec de l’eau ; l’acide oxalique se sépare à l’état hydraté, et l'esprit de bois se dégage mêlé avec beaucoup d’eau. On l’obtient anhydre en le rectifiant plusieurs fois sur de la chaux caustique. PREMIÈRE SÉRIE (mars 1857). Les points sont marques 1 À sur la courbe de la planche V. Ces expériences ont été faites par la méthode statique, avec l'appareil décrit page 382. À l’aide de la machine pneumatique et de la vapeur qui se dégage du liquide, on a chassé complétement l’air de l'appareil. T F — 16,25 9,76 — 13,09 11,77 — 7,62 16,90 0, 27:77 0, 27,85 + 2,52 31,81 9,52 49,92 19,40 85,54 21,81 97,46 21,93 97,84 22,14 98,52 23,96 107,26 26,01 121,33 27,1D 128,76 27,19 129,56 30,38 152,08 31,61 161,22 31,61 160,92 T. XXVI. 58 458 FORCES ÉLASTIQUES T F 42,68 274,38 42,68 274,64 49:17 366,93 54,12 454,61 54,28 453,93 59,46 569,25 63,57 666,83 66,56 754,14 Les deux séries suivantes ont été faites dans l'appareil à ébullition de la figure 7, planche IV. L’ébullition de l'esprit de bois est très-tumultueuse, elle a lieu souvent avec de violents soubresauts. J'ai fait beaucoup de tentatives pour les éviter, mais je n’ai pas réussi. En pla- çant dans la petite chaudière une spirale en fil de cuivre, munie de plusieurs pointes et s’élevant du fond de la cornue jusqu’à son couverele, on évite les soubresauts violents, mais le thermomètre ne marque pas l’état stationnaire comme dans les liquides à ébullition tranquille; il oscille entre des limites qui ne dépassent pas quelques fractions de degré sous des pressions plus grandes que celle de l’atmosphère, mais qui atteignent plusieurs degrés sous les pressions très-faibles. DEUXIÈME SÉRIE (avril 1857). Les points sont marqués 2 # sur la courbe, Températures de la vapeur. Pressions sous lesquelles (N° 8). l'ébullition a lieu : 27,26 » 108,96 42,74 5 235,91 50,63 » 353,49 57,84 » 167,68 61,84 » 611,79 68,14 » 771,25 DES VAPEURS. 459 L’éballition sous ces faibles pressions est très-irrégulière; le thermomètre oscille continuellement, et on peut le faire varier de plusieurs degrés en déplaçant la flamme à gaz qui échauffe le fond de la petite cornue. Les températures d’é- bullition que l’on observe ainsi sous une même pression sont, toutes, plus élevées que celle qui a été trouvée dans la série 1 par la méthode statique, comme correspondant à la force élastique de la vapeur qui fait équilibre à cette pression. Ainsi la vapeur sort évidemment suréchauffée des liquides très-cohérents qui bouillent avec soubresauts. TROISIÈME SÉRIE (avril 1857). Les points sont marqués 3 z sur la courbe. Tempéralures de la vapeur. Pressions sous lesquelles (N° 1). l'ébullition a lieu : (Log F — log 760). 67,88 : De 0,0058463 82,73 » 1332,69 0,2439188 | 95,42 » 2067,22 0,4345689 105,42 » 2840,0/4 0,5725047 113,00 » 3559,26 ; 0,6705510 121,86 » 4573,82 0,7794636 F 129,91 » 5681,48 0,8736494 134,88 » 6454,10 .0,9290221 145,19 » 7942,74 0,9967132 148,2 » 9028,30 1,0747924 Le liquide bout encore avec des soubresauts marqués jusqu’à ce que la pression dépasse 3 atmosphères ; sous des pressions plus grandes, les soubresauts sont rares et peu sensibles ; le thermomètre montre alors des températures à peu près stationnaires. J'ai calculé pour l'esprit de bois une formule à 2 expo- 58. 60 FORCES ÉLASTIQUES nentielles d’après les données suivantes, dont les trois pre- mières sont déduites des expériences de la première série et ont été faites par la méthode statique, et dont les deux dernières ne se trouvent heureusement pas entre les limites de température où les ébullitions sont très-irrégulières: D — 14,0 == 10,07 Fi — 25,0 F;, — 116,00 T— 64,0 KE —20680;20 — 103,0 F; — 2640,06 D — 142,0 FE, — 7723;,19 d’où l’on déduit 2— 5,9051569 b = — k,5376050 Log b — 0,6568267 c = — 0,36668/42 Log c = 1,5642921 Log à — 1,9977329 Log 6 — 1,9891933 La table suivante a été calculée d’après cette formule Températures Forces élastiques du thermomètre à mercure. dela vapeur. Log 760 — 30 2,67 — 25 h,14 — 20 6,27 m0 9:29 — 10 13,47 NE 19,17 o 26,82 2 36,89 10 50,13 15 67,11 20 88,67 25 112,99 È 30 149,99 35 192,01 DES VAPEURS. 461 Températures Forces élastiques Log ve du thermomètre à mercure. de la vapeur. 760 Fes LATE 45 306,13 5o 381,68 55 472,20 60 579,93 65 707,33 70 857,10 0,0b22170 75 1032,14 0,1329251 80 1238,47 0,2110703 85 1470,92 0,2867746 90 1741,67 0,3601513 95 201,71 0,4313010 100 2405,15 0,5003283 10h 2806,27 0,5673163 110 3259,60 0,6323495 115 3:69,80 0,6955033 120 4341,77 0,7568530 125 4980,55 0,8164633 130 5691,30 0,8743980 135 6479,32 0,9307160 140 7337,10 0,9847104 145 8308,87 1,0387283 150 9361,35 1,0905250 La courbe graphique, que j'ai tracée sur la planche V d’a- près les éléments de cette table, représente parfaitement les observations de la série 1 et celles de la série 3 qui dépas- sent 100°. Mais toutes les expériences par ébullition, qui correspondent à des températures inférieures à 100°, donnent des points qui sont très-inférieurs à la courbe, comme si la vapeur du liquide bouillant avec soubresauts était sur- échauffée. Je n’ai pas jugé utile de calculer une seconde formule pour laquelle les températures seraient prises sur le thermomètre 462 FORCES ÉLASTIQUES à air. Pour cela, il suffirait de corriger une seule des données de la page 459 et de poser A2 0 F, — 7766,20, car 142°,0 du thermomètre à air correspondent à 142°,22 du thermomètre à mercure n° 1 d’après la table de la page 437. Hydrocarbure de brome C'HSBr*. L’hydrocarbure de brôme a été préparé par l’action du brôme sur le gaz oléfiant; le liquide obtenu a été purifié par des lavages avec une dissolution alcaline faible, puis distillé sur du chlorure de calcium. On l’a solidifié ensuite dans de la glace (1), et on a exprimé fortement la masse cristalline entre plusieurs doubles de papier joseph. On a déterminé les forces élastiques de la vapeur aux basses températures par la méthode statique, avec l'appareil décrit t. XXI, page 489. L'air sec resté dans le ballon, avant la rupture de l’ampoule, avait une force élastique de 6,19 à o°. PREMIÈRE SÉRIE (décembre 1857). Les points sont marqués 1 # sur la courbe de la planche. Températures, Forces élastiques. (No 52). o min — 28,21 » plat — 23,16 » 1,90 — 19,71 » 2,03 (1) J'ai trouvé que le point de fusion de l'hydrocarbure de brôme est à + 9°,53. DES VAPEURS. 463 Températures. Forces élastiques, (N° 52). o um — 17,67 » 2,20 — 12,30 » 2,65 — 7,18 » 3,24 o° » 3,47 + 5,62 » 5,53 + 6,54 » 6,16 + 12,35 » 6,74 + 16,05 » 7:96 +- 20,81 » 10,48 +- 28.62 » 15,59 DEUXIÈME SÉRIE (janvier 1858). Les expériences de la 2° et de la 3 série ont été faites avec l'appareil à ébullition décrit page 345. Les points sont marqués 2 # sur la courbe de la planche V. Températures dans la vapeur. Pressions sous lesquelles (No 1). : l'ébullition a lieu : (Log F — Log 760) 131,50 75719 — 0,0016030 124,60 625,25 » 152,18 1283,40 0,227b484 170,22 1943,58 0,4077933 :4 188,67 2865,41 0,5763717 L _ 204,29 3873,87 0,7073314 214,91 4691,79 0,790525g 222,86 5361,04 0,8484322 225,41 5555,40 0,8639019 ‘ 236,62 ! 6643,18 0,9415637 464 FORCES ÉLASTIQUES TROISIÈME SÉRIE (janvier 1858). Les points sont marqués 3 # sur la courbe. Températures dans la vapeur. Pressions sous lesquelles (No 1. D l'ébullition a lieu : 75524 » 113,06 88,30 » 189,46 97:44 » 268,62 105,62 » 354,96 112,49 » 430,96 119,17 1 » 536,82 124,61 » 628,10 131,49 » 761,04 La formule destinée à représenter l’ensemble de ces ob- servations à été calculée d’après les données suivantes : T, = — 28 D = JE T, = + 35 Ho = 0 fe LE 98 25580 Se — Mr Gr F; — 1600,00 Ur a22/ F, — 5467,8x Les constantes que l’on en déduit sont les suivantes : Ay= 1,9408946 b —= — 5,2252897 Log b = 0,7181103 Ci 0,4604864 Log c — 1,6632169 Log & — 1,9974690 Log 6 — 1,9773104 t = T + 28 Le second terme cé‘ n'a de valeur sensible que depuis les basses températures jusqu'à + 100°; il est complétement né- sligeable pour les températures plus élevées. La table suivante a été calculée d’après cette formule : DES VAPEURS. 465 Températures Forces élastiques, ne F du thermomètre à mercure. 8 760 L9 nm — 25 1,58 » — 20 1,81 PTE — 1 2,14 » — 10 2,60 » — 5 3,23 : >» o x 4,06 » ze. & 5,15 » 10 6,56 » 15 8,37 20 10,67 , » 25 13,58 » 30 17,24 » 35 21,80 » 40 27,44 » 45 34,39 » 5o 42,86 » 55 53,16 » 60 65,57 » 65 80,44 » 70 98,16 » DIRE 119,15 » 80 143,86 » 85 172,79 » 90 206,49 » ” 95 245,54 ? » 100 290,56 10b 342,20 » 110 400,83 » 115 467,85 » 120 543,65 » 12b 629,01 » _130 724374 » 135 831,64 ù 0,0391230 140 950,55 0,0971625 4 145 1082,30 0,1535350 T. XXVI. 59 166 FORCES ÉLASTIQUES ‘Températures Forces élastiques. F du thermomètre à mercure. Log 560 Fa 122 7:78 0,2082890 155 1387,66 0,2614697 160 . 1562,92 0,3131233 165 174,32 0,3632948 170 1962,63 0,4120242 175 2188,61 0,4593540 180 2432,98 0,50b3249 185 < 2696,43 0,5499755 190 2979,60 0,5933440 19 3283,07 0,6354668 200 3607,39 0,6763797 205 3953,07 0,7161207 210 4320,45 0,7547160 215 4709,96 0,7922037 220 b121,88 0,8286157 225 5556 ,41 0,8639810 230 6013,75 0,8983320 235 6494,00 0,9316966 240 6997,06 0,9641020 La courbe graphique de la planche V a été tracée d'après ce tableau, et l'on peut reconnaître sur la planche comment cette courbe et par suite la formule représentent l'ensemble des observations. Les points de la première série, qui a été obtenue par la méthode statique, se placent presque rigou- reusement sur la courbe ; malheureusement les observations faites par cette méthode n’ont pas été poussées à des tempé- ratures assez élevées. Les points des séries 2 et 3 ont été ob- tenus par la méthode des ébullitions ; ils sont au-dessous de la courbe depuis 75° jusqu’à 98° où les forces élastiques sont faibles ; de 100° à 131°,5, température d’ébullition du li- quide sous la pression ordinaire de l'atmosphère, les points sont généralement un peu au-dessus de la courbe des DES VAPEURS. 467 forces élastiques ; enfin, à partir de 131°,5, les points passent F au-dessous de la courbe des log 5e en s’en rapprochant de plus en plus ; la coïncidence est presque parfaite de 210° à 240°. Il est facile de reconnaître que l’on obtiendrait une formule qui présenterait de moindres écarts, si l’on dimi- nuait la valeur de F, dans les données qui ont servi à cal- culer les constantes de la formule que nous discutons. Je n'ai pas jugé utile de recommencer ces calculs assez longs, car la formule pour le thermomètre à mercure ne se rapporterait en tous cas, dans les températures élevées, qu’au thermomètre spécial que j'ai employé, et il importe surtout d’avoir une formule exacte par rap- port au thermomètre à air. Or, d’après le tableau de Ja page 437, 161°,00 du thermom. à air correspondent à 161°,48 du thermom. à mercure n° 1; 224°,00 id. 2250,52 id. d’après les courbes graphiques à 161°,48 du therm. à mercure n° 1 correspond F— 1618,50 que je remplace par F —1610,00 pour corriger l’écart que j'ai précédemment signalé; # à 225° du thermomètre à mercure n° 1 correspond F — 5604 ,20. J'admets donc les données suivantes pour calculer la for- mule par rapport au thermomètre à air : o mm D 28 E— 1,20 TT = + 35 FF — 21,80 L— 98 F> — 271,80 = 161 F; — 1610,00 Le 224 F, == 5604,20 - on déduit de là pour valeur des constantes * 59. 468 FORCES ÉLASTIQUES = 5,0188136 b — — 5,2589812, Log b = 0,7209016 ce — + 0,4162589, Log c — 1,6193635 . Log « — 1,9975216 Log 6 — 1,9712880 t—=T+)28 Le second terme cé! de la formule n’a de valeur impor- tante que dans les basses températures ; on peut le négliger pour les températures supérieures à 5o°. En effet, si l’on re- présente par F la force élastique de la vapeur calculée par la formule Log F — à + bat + cét, et par F la force élastique calculée avec la formule Log F — à + but, on à T F F’ Différences. o rom Tam nm 20 10,57 10,15 0,42 30 17,20 16,85 0,35 40 27,49 27,19 0,30 5 42,99 42,75 0,24 60 65,75 65,56 0,19 D 70 98,36 98,22 0,14 80 144,02 143,91 0,11 90 206,28 206,50 0,08 100 290,49 290,43 0,06 La table suivante a été calculée d’après cette formule Températures Forces élastiques L FE du thermomètre à air. de la vapeur. 08 760 , 0 mm : — 25 1,55 » — 20 1,73 » — 15 2,03 » — 10 2,48 » Températures du thermomètre à air. — 5 100 105 110 115 120 12 130 135 140 145 150 155 160 165 170 DES VAPEURS. Forces élastiques de la vapeur. 53,09 3,92 5,07 6,42 8,25 10,57 1930 10 17,20 21,80 27,49 34,47 42,99 53,31 65,75 80,64 98,36 119,34 144,02 172,92 206,58 245,91 290,43 342,51 401,08 ” 468,13 544,06 629,66 725,77 833,26 953,00 1085,89 1232,83 1394,73 1572,49 1766,99 197914 - 0,0399666 0,0982817 0,1549740 0,2100916 0,2636770 0,3157733 0,3664219 0,4156620 469 47o FORCES ÉLASTIQUES ‘Températures | Forces élastiques Poe a. du thermomètre à air. de la vapeur. 760 VE 220ÿ,77 0,4635338 180 2459,73 0,2 100748 185 2729,84 0,5553231 _ 190 3020,83 0,5993130 195 3833,45 0,6420800 200 3668,36 0,6836586 205 4026,25 0,7240856 210 407,52 0,763380g 215 4812,8/ 0,8015880 220 52492,61 0,8387338 225 5597,17 0,8748456 230 6176,87 0,9099550 235 668:1,92 0,944088a 240 7212,)1 0,9772726 Acétone CHSO. L’acétone a été préparée en distillant dans une bouteille en fer un mélange d’acétate de chaux et d’une petite quan- tité de chaux vive. Le liquide recueilli a été distillé plu- sieurs fois sur de la chaux vive et sur du chlorure de calcium sec, réduit en poudre fine. Les expériences ont été faites avec l’appareil à ébullition, fig. 7, pl. IV; un seul thermomètre plonge dans la vapeur. PREMIÈRE SÉRIE (avril 1854). Les points sont marqués 1 / sur la courbe de la planche V, Températures de la vapeur. Pression sous laquelle (N° 25). (N° 8). (N° 1). l’ébullition a lieu : ° mm 21,46 ) » " » 192,23 27,9 » » 255,85 DES VAPEURS. 471 . Températures de la vapeur. Pression sous laquelle (N°25) (Ne 8). (N° 1). Pébullition a lieu : 33/47 » » ' 322,24 38,74 » : » 399,57 j 42,63 42,65 » 463,75 » 43,05 » 470,40 » 46,86 » 542,09 » 102 » 642,76 » 53,24 » 682,86 » 56,57 » 765,86 DEUXIÈME SÉRIE (avril 1854). Les points sont marqués 2 / sur la courbe de la planche. Températures de la vapeur. Pressions sous lesquelles (N° 8). (N° 1). l’ébullition a lieu : (Log F — log 760). 56,79 » 772347 0,0070680 74522 » 1354,69 0,2510295 86,32 » 1934,05 0,4056429 95,69 » 2500,77 0,5172654 106,28 » 3284,03 0,6355895 » 106,30 - _ 3284,30 0,6356292 r » 112,90 : 3862,32 0,7060324 el » 120,88 464,09 0,7870221 » 124,42 5038,87 0,8215221 » 132,27 5979,61 0,8958585 » 140,40 7080,66 0,9692626 » 56,76 - 772,05 » Les constantes de la formule d’interpolation à deux expo- nentielles-ont été calculées d’après les données suivantes : I, = 28 22,0 D 197,40 — 51,0 F, — 631,00 Er — 80,0 F, = 1611,07 Ts 109,0 F; —= 3507,63 TD — 138,0 F, — 6699,06 L - 472 FORCES ÉLASTIQUES On en déduit : A — 5,2143078 ; b — — 2,901787 Log b — 0,4626656 = + 0,0171737 Log c — 2,2348648 Log &« — 1,9972399 Log 6 — 1,9561575 t— T — 22,0 La formule à deux exponentielles Log F = à + ba’ + cé! doit être employée pour les basses températures jus- qu'à 60°,0 ; mais, pour les températures plus élevées, on peut se contenter de la formule plus simple Log F = a + ba, a, b et « ayant les mêmes valeurs que ci-dessus ; en effet pour Le 25, la première formule donne F — 226,27, la seconde donne F — 232,98. Différence 6,7 60, » - 860,48, » 861,22. » 80, » 1611,0b, » 1611,23. 1e La table suivante a été calculée d’après la formule à deux exponentielles : | Températures Forces élastiques ; du thermomètre à mercure. de la vapeur. Log 760 20,0 1 79,63 25 226,27 30 281,00 35 345,15 ÿ t 40 420,15 F 45 507,52 5o 602,86 55 725,95 DES VAPEURS. 473 Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure. de la vapeur. Log 760 60 860,48 0,0539277 65 1014,32 0,1233605 70 1189,38 0,194b072 75 1387,62 0,2614597 80 1611,0b 0,3262953 85 1861,87r 0,3891228 90 2141,66 0,4499372 95 2459,8r 0,5088500 100 2797,27 05659201 = 105 3177,00 0,6212042 110 3593,96 0,6747600 115 4050,02 0,7266408 120 4546,86 0,7768981 125 5086,25 0,8255842 130 5669,72 0,8727483 135 62)8,68 0,9184361 140 6974,43 0,9626954 Les courbes graphiques de la planche V ont été tracées d’après cette table. On reconnaît qu'elles s'accordent par- faitement avec les points fournis par les observations ; la concordance a lieu aussi bien pour la série 1, dont les ob- servations ont été faites par la méthode statique, que pour . la série 2, qui a été obtenue par la méthode dynamique. Cela prouve la pureté de l’acétone qui a été employée pour les expériences. Depuis 116° jusqu’à 140°, les points fournis par l'observation s'élèvent cependant sensiblement au-dessus de la courbe graphique; cela tient à ce que l’on a admis pour F, une valeur un peu trop faible. Les températures supérieures à 100° ont été prises sur le thermomètre à mercure n° 1. Or, d’après le tableau de la page 437, ce thermomètre marque 148°,21 quand le ther- T. XXVI. 6o 474 FORCES ÉLASTIQUES momètre à air marque 148°,00, et à la température 148°,21 du thermomètre à mercure correspond une force élastique de 6767,27, comme on le déduit de la courbe graphique en y faisant toutefois la correction que nous venons de si- gnaler. D'après cela, nous avons calculé une seconde for- mule pour laquelle les températures sont prises sur le thermomètre à air; les données qui ont servi au calcul des constantes sont les suivantes : Q mm Mo — 72 F, — 197,40 De— 51 F, = 631,00 1 & F, = 1611,07 20109 F; — 3507,63 RME S F, = 6727,27 On en déduit les valeurs suivantes des constantes : A — 5,6092711 b = — 3,1660222 Log b = 0,5005r40 © — — 0,1479018 Log c — 1,1699735 Log « — 1,9369193 Log 6 — 1,6827856 CNE La table que l’on calculerait d’après cette nouvelle for- mule ne présenterait de différences sensibles avec celle de la page 469 qu'à partir de r10°; je n'ai pas jugé utile de Ja calculer. Chlorure de silicium SiCl° Le chlorure de silicium a été préparé par le procédé ordi- naire; on l’a purifié en le distillant sur du mercure. On n’a déterminé les forces élastiques de la vapeur du chlorure de DES VAPEURS. 475 siliciam que par la méthode statique, et dans l'appareil que nous avons décrit page 382. On a dù renoncer à se servir de la méthode par ébullition, parce que le chlorure de silicium attaque facilement les métaux surtout à des températures élevées. Les points sont marqués » sur la courbe dé la planche V. T F —_— 26,22 18,48 — 25,01 19,50 — 22,06 23,21 — 19,47 27,13 — 16,28 32,55 — 11,61 12,68 | UNS 61,74 — 1,97 .70;17 | o 76,76 | + 2,57 87,27 8,04 113,49 18,10 180,08 21,25 210,20 22,48 214,75 25,26 245,54 # 28,02 269,29 32,90 326,60 36,06 366,58 36,59 380,27 42,09 458,90 44,70 507,34 49,48 596,25 54,02 693,29 56,97 763,78 60,07 841,41 63,30 926,83 Les expériences sur le chlorure de silicium n’ayant été Go. 476 FORCES ÉLASTIQUES faites que dans une faible étendue de température et de pression, je n’ai pas jugé utile de les représenter par une formule à deux exponentielles; je me suis borné à la for- mule plus simple : Log F — a + bat, en adoptant les données suivantes : 0 mm T, = — 26 E— 76,00 RCE F, — 179,80 m— 62 F, — 890,00 J'en déduis pour les constantes : Ci — 4,5959425 b — — 3,3287708 log b — 0,5222840 log « = 1,9965260 t = T + 26 Cette formule donne la table suivante : Températures du thermomètre à mercure. Forces élastiques. — 25 19,66 — 20 26,49 — 15 35,28 — 10 46,46 — 6 60,52 o 78,02 Cr D 99,59 10 125,90 15 257,74 20 195,86 25 241,15 30 294,49 35 356,83 Lo 429,08 à 45 512,32 DES VAPEURS. 477 Températures du thermomètre à mercure. Forces élastiques. o mm 5o 607,46 55 715,44 60 837,23 65 - 973,74 La courbe graphique a été tracée sur la planche V d’après les éléments de ce tableau ; on voit qu’elle représente l’en- semble des observations d’une manière très-satisfaisante. Chlorure phosphoreux Ph: Cl. Le chlorure phosphoreux liquide a été purifié par dis- üllation sur du mercure. On a déterminé les forces élasti- ques de la vapeur, par la méthode statique, dans l'appareil décrit page 382. Les points sont marqués o sur la courbe de la planche V. T F o 37:98 15,70 80,99 19,64 99,30 25,81 129,56 31,33 164,56 " 35,22 192,49 38,08 216,90 41,63 248,06 45,57 288,22 50,56 345,17 56,08 422,10 60,7x 494,24 64,89 568,86 67,35 619,63 478 FORCES ÉLASTIQUES Je n'ai également calculé, pour le chlorure phosphoreux, qu'une formule à une seule exponentielle; j'ai admis les données suivantes : IP — So = 37,98 TRE F, — 183,80 168 F, = 632,60 Les valeurs des constantes que l'on en déduit sont : a — 4,7479108 b — — 3,1683558 log 6 — 0,5008340 log &« — 1,996889h = à Cette formule donne la table suivante : Températures Forces élastiques du thermomètre à mercure. de la vapeur. oi 37,98 5 49,09 10 f 62,88 15 79,85 20 100,55 25 125,59 30 155,65 35 191,4 40 233,78 45 283,46 5o 341,39 55 : 408,46 60 485,63 . 65 573,86 70 674,23 75 787,61 Je me suis servi de cette table pour tracer la courbe graphique de la planche V; on reconnait que cette courbe représente bien l’ensemble des observations. 5258 DES VAPEURS. 479 Chlorure de bore Bo CF. Le chlorure de bore a été préparé par M. Cloez, en faisant passer du chlore sec sur un mélange d’acide borique anhy- dre et de charbon, chauffé dans un tube de porcelaine. Le liquide, condensé dans un mélange réfrigérant, a été ren- fermé dans un tube scellé à la lampe. Comme :il renfermait beaucoup de chlore dissous, on l’a agité avec un peu de mer- cure avant de l’introduire dans l'appareil des forces élasti- ques. La décoloration n’a été complète que lorsque le liquide, versé dans le réservoir ab de l'appareil (figure 8), a été sou- mis pendant quelque temps à l’ébullition dans le vide formé par la machine pneumatique. Cette dernière opération avait d’ailleurs pour but de chasser complétement l’air de l’ap- pareil. Températures - Forces élastiques FA BE du thermomètre à mercure. de la vapeur. 5 760 — 28,42 106.45 » — 27,13 113,20 » — 25,94 120,51 » — 25,38 124,89 » — 23,87 133,08 » — 20,22 157,74 » — 16,84 186,11 » 13,07 211,90 » — 9,50 258,88 » — 6,12 298,18 » 0 381,32 » + 7,80 520,17 » 9,26 519,82 » 11,35 593,87 » 15,38 686,27 » 18,10 754,16 » 48e FORCES ÉLASTIQUES Températures Forces élastiques ce a du thermomètre à mercure. de la vapeur. © 760 22,59 885,03 0,0661444 30,60 1145,06 0,1780148 38,93 1470,80 0,2867400 48,27 1923,33 0,4032402 55,42 2506,89 0,5183219 70,01 3381,15 0,6482958 82,45 1483,88 0,7708404 J'ai calculé, pour représenter les forces élastiques de la vapeur du chlorure de bore aux diverses températures, une formule à deux exponentielles, et j'ai adopté les données suivantes qui ont été prises sur une courbe graphique pro- visoire : FT, = — 23. R— + He — o ES R558r32 D — F7 Hi — "102209 T; — 54 FE; — 2275,17 ; D— 8r EF — "434126 On en déduit pour les valeurs des constantes : BR = 4,8139298 b — — 2,5690345 Log b — 0,4423284 c — + 0,0120096 Log c — 2,0795290 Log « — 1,9965575 Log 6 — 1,9770709 t— T + 27 La table suivante a été calculée d’après cette formule : Températures Forces élastiques To du thermomètre à mercure. de la vapeur. (1 760 es 98,2 25 » — 25 125,68 » — 20 159,46 » — 15 200,69 » — 10 250,54 » DES VAPEURS. 481 Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure. de la vapeur. Log 760 —_ 5 Pre » o 381,32 » + 5 465,03 » 10 562,94 » 15 676,57 » 20 807,50 0,0263288 25 957,29 0,1002320 30 1127,90 0,1713028 35 1319,66 0,2396491 40 1535,25 0,30b3656 45 177,69 0,3685545 5o 2042,25 0,4292943 55 2336,17 0,4876901 60 2658,52 0,5438267 65 3010,24 0,5977881 70 3392,12 0,6496579 75 3804,79 0,6995173 80 4248,28 0,7474420 85 4720,11 0,793b066 Le second terme cé‘ n’a de valeur notable que pour les températures inférieures à o degré. Les courbes graphiques de la planche V ont été construites d'après les éléments de cette table, et l’on peut reconnaitre comment les croix marquées w, qui représentent les obser- vations, se placent par rapport à cette courbe. De —30° à + 20 les croix coïncident presque exactement avec la courbe de la formule; l’accord cest moins parfait dans les températures supérieures, mais les croix sont tantôt au- : F dessus, tantôt au-dessous, de la courbe des log —=- fl XXI. 61 82 FORCES ÉLASTIQUES Chlorure de cyanogène C?Az CP. Le chlorure de cyanogène qui a servi à ces expériences a été préparé par M. Cloez. Cet habile chimiste l’a obtenu par un procédé qui permet d’en produire facilement des quan- tités considérables et dans un grand état de pureté. On mêle, dans un ballon, un mélange de cyanure de mercure pulvérisé et d’hydrate de chlore cristallisé; la réaction commence immédiatement et le chlorure de cyanogène ga- zeux se dégage si l'on chauffe le ballon. On fait passer le gaz par un tube rempli de chlorure de calcium qui absorbe l'eau, puis un matras entouré d’un mélange réfrigérant où il se condense à l’état liquide. Le matras est scellé à la lampe; le chlorure:de cyanogène liquide s’y conserve plu- sieurs mois sans se transformer en son isomère, le chlorure de cyanogène solide (C7Az}C/. É Le chlorure de cyanogène liquide est introduit dans le réservoir ab de l'appareil, planche IV, figure 8 ; on fait le vide par le tube latéral gh pour chasser complétement l'air, puis on verse du mercure par le tube manométrique mn jus- qu’à ce que le niveau s'élève au-dessus de la soudure g. On tourne alors le robinet R, et on le met dans la position où il intercepte la communication des deux tubes manométri- ques. On chauffe le réservoir ab dans de l'eau à peine tiède. * La force élastique de la vapeur de cyanogène force le mer- cure à s'élever dans le tube latéral 84; on ferme le robi- net r lorsque le mercure y est parvenu. L'appareil est main- tenant disposé pour l’expérience, que l’on continue d’ailleurs comme il a été dit précédemment. DES VAPEURS. , 483 Voici les résultats que j'ai obtenus ainsi par la méthode statique : Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure. de la vapeur. Log 760 — 32,69 58,62 » — 30,65 66,16 » — 24,70 101,71 » — 17,89 162,96 » — 11,47 250,67 » — 6,06 330,08 » o : 449,48 » + 2,55 503,64 » 3,40 519,73 » 4,44 6 543,36 » 8,35 640,26 » 10,53 696,52 » 12,88 766,36 0,0036192 14,65 817,75 0,0318070 1,76 855,14 0,0516297 23,94 1161,97 0,1843819 25,88 : 1231,56 0,209691 3 33,19 1596,04 0,3222303 42,75 2171,69 0,4559843 51,63 2856,88 0,5750784 60,17 3654,43 0,6820061 70,89 5000,28 0,8181564 J'ai trouvé que le chlorure de cyanogène se solidifie à — 7,04 ; ainsi les forces élastiques de vapeur que j'ai trouvées pour les températures inférieures à — 7° se rapportent au chlorure solide. J'ai représenté l'ensemble de toutes ces déterminations par une formule à deux exponentielles, et je me suis basé sur les données suivantes : Gi. A84 FORCES ÉLASTIQUES o mm T, = — 30 EF —"+68,30 T,=— 5 KE —#3b0;20 T, = + 20 F, = 1001,87 T;, = + 45 s F; — 2329,77 T, = + 70 F — 4873,19 Les constantes que l’on en déduit pour la formule sont : CE — 6,7987932 1 b = — ,,5779773 Log à — 0,6606737 — — 0,3863952 - Log c — 1,5870317 Log x — 1,9983200 Log 6 — 1,9762571 Et — MT, - 60 9 J'ai calculé, à l’aide de cette formule, la table suivante des forces élastiques de la vapeur du chlorure de cyanogène : Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure, de la vapeur. Log 760 de. 68,30 . s — 925 103,38 », — 20 148,21 » — 15 203,58 » 40 270,51 » — 65 350,20 » ; 0 h4h4,xx e + 5 553,99 » 10 681,92 » % 15 830,30 0,0384202 20 1001,87 0,1200002 25 1199, 76 - __o0,1982800 30 1427,43 0,27937398 35 1688,74 0,3467481 40 1987,96 0,4175938 45 2329,77 0,4865002 50 °2719,29 0,5536424 55 316,11 0,6191629 DES VAPEURS. 485 Températures Forces élastiques Lo EE du thermomètre à mercure. de la vapeur. 5 760 o om 60 3664,24 0,6831701 65 4232,24 0,74579571 70 41873,19 0,8069996 75 5594,58 0,8669537 La courbe des forces élastiques de la vapeur et celle des log nn gravées sur la planche V, ont été construites d’après cette table, et l’on peut voir ainsi comment notre formule represente les observations qui sont indiquées sur la planche par les croix marquées v; ces croix se placent presque exac- tement sur la courbe de la formule depuis la température — 10° jusqu'à + 75°; mais on remarque d'assez grandes irrégularités aux températures très-basses, c’est-à-dire entre — 30° et — 10°. Le chlorure de cyanogène est solide dans cet intervalle, et les irrégularités que l’on remarque dans les observations peuvent tenir à ce que le corps solide cristallin, souvent non continu, met plus de temps à se mettre en équi- libre de température, et qu'il est difficile, dans un mélange réfrigérant, de maintenir la température stationnaire suffi- samment longtemps. Éther méthyloxæalique CHSO. CO*. L’éther méthyloxalique, préparé en grande quantité, a été purifié par distillation, puis par cristallisation en décantant la partie restée liquide avant la cristallisation complète. La masse cristalline, réduite en poudre fine, a été comprimée, à VA 486 FORCES ÉLASTIQUES plusieurs reprises, entre des papiers joseph. Les expériences sur les forces élastiques ont été faites dans l'appareil à ébullition de la fig. 7, planche IV. Les points sont marqués g sur la courbe de la planche V. Température de la vapeur. Pression sous laquelle (6, B). l'ébullifion a lieu : 109,41 1 17,26 109,53 117,46 , 125,98 222,07 126,06 222,87 136,45 320,11 145,14 h23,37 155,70 591,36 164,30 761,35 0,0007508 158,92 1589,81 0,320b5289 192,37 189,81 0,3205289 215,16 2958,68 0,5902873 228,95 3855,99 ’ 0,7075702 237,16 4849,72 0,8049013 164,48 563,48 0,0019841 242,86 41867,83 0,806191 253,53 G203,14 0,9117952 L'ébullition de l’éther méthyloxalique se fait très-réguliè- rement sous des pressions plus faibles que celle de l’atmos- phère ; mais elle devient irrégulière sous des pressions plus élevées. Le niveau du mercure oscille continuellement dans le thermomètre, et ces oscillations atteignent quelquefois 3 ou 4° sous les hautes pressions. J'ai inscrit dans le tableau qui précède les températures moyennes de celles que marquait le thermomètre dans un certain intervalle de temps, l'ébul- lition étant maintenue sous la même pression. J'ai noté néan- moins quelques températures extrêmes, qui ont été observées DES VAPEURS. 487 souvent à de longs intervalles de temps, quoique l’ébullition eït lieu sous des pressions très-peu différentes: on peut ju- ger ainsi la grandeur des écarts. Par suite de l'irrégularité de l'ébullition de l’éther méthyloxalique sous hautes pres- sions, je n'ai pas jugé utile de calculer une formule d'inter- polation; je me suis contenté de marquer sur Ja planche V les points observés et de les relier Par une courbe graphique. Essence de térébenthine CH. On a choisi l’essence la plus pure que l’on ait rencontrée dans le commerce. On l’a soumise à plusieurs rectifications et l'on à rejeté le premier et le dernier quart de la distillation. Il est rare que l'essence de térébenthine se présente comme une substance homogène, même quand elle ne provient que d’une seule espèce de pin; on le reconnaît déjà aux différences de son pouvoir rotatoire sur la lumière polarisée. De plus, l’es- sence de térébenthine subit, facilement, des transformations isomériques au contact de certains corps. Enfin, ces modifi- cations isomériques se font plus rapidement encore par la chaleur seule, et surtout: quand on maintient l'essence en ébullition sous des pressions élevées. Dans une expérience où J'ai maintenu de l'essence de térébenthine en ébullition pen- dant plusieurs heures sous une pression de 7 ou 8 atmosphè- res, cette substance s’est transformée, presque complétement, en un liquide qui bouillait au-dessus de 2309 sous la pression ordinaire de l'atmosphère. On doit donc s'attendre à ne pas trouver pour l'essence de térébenthine la grande concor- 488 FORCES ÉLASTIQUES dance des résultats que l’on observe sur les forces élasti- ques des liquides homogènes qui ne s’altèrent pas par la chaleur. PREMIÈRE SÉRIE (octobre 1843). Les points sont marqués 1 r sur la courbe de la planche V. Ces expériences ont été faites par la méthode statique, dans l'appareil au ballon avec ampoule décritt. XXI, page 489; ce procédé ne s'applique qu’à des températures inférieures à 100?. Températures. Forces élastiques. 28 octobre... o 204 10,83 2,97 17,87 4,01 ‘26,14 5,75 33,46 8,11 48,74 16,41 29 octobre... 18,19 3,99 26,01 5,56 34,37 8,30 39,53 10,7 46,02 14,42 51,45 18,41 58,58 On 3 65,25 33,81 75,63 51,69 85,56 81,50 82,58 … 67,62 78,40 57,57 30 octobre... 15,66 3,63 Ces expériences ont été répétées, à dessein, pendant blusieurs jours, parce que l’on voulait reconnaître si l’es- . J » | DES VAPEURS. 489 sence n’éprouve pas des modifications sensibles avec letemps, même lorsqu'on ne la porte pas à des températures supé- rieures à 100°. DEUXIÈME SÉRIE (décembre 1843). Les points sont marqués 2 7 sur la courbe de la planche V. Ces expériences ont été faites dans la petite chaudière à éballition, t. XXI, planche Il, fig. 1, sous des pressions plus faibles que celle de l'atmosphère. On a fait, à dessein, un grand nombre de déterminations sous des pressions très-peu différentes, mais à de longs intervalles de temps, pour con- stater si le liquide subissait des altérations. On n’a inscrit sur la courbe graphique que les moyennes des détermina- tions qui ont été obtenues dans des conditions peu dif- férentes. T. XX VI. 62 490 FORCES ÉLASTIQUES TEMPÉRATURE DÉ LA VAPEUR. MOYENNE FORCES ÉLASTIQUES. Des FORCES ÉLASTIQUES, MOYENNE. nn 173,65 174,34 174,93 175,59 225,93 226,94 227,41 332,33 333,05 334,01 421,09 421,27 421,57 573,71 574,21 658,54 658,70 761,27 TROISIÈME SÉRIE (décembre 1843). ES Les points sont marqués 3 r sur la courbe de la planche V. Cette série d'expériences a été faite comme la précédente DES VAPEURS. 49x en déterminant les températures d’ébullition de l'essence sous des pressions plus faibles que celle de l'atmosphère. TEMPÉRATURES ————_—_—_—_—_—_—_—_—— DE LA VAPEUR, PRESSION sous DU LIQUIDE laquelle BOUILLANT, l’ébullition a lieu. 5 69, 82 77,36 77,52 93,78 101,48 108,51 108,72 n° 40. = 5 116, 16 116,13 123,50 123,49 132,00 131,99 141,18 141,18 149,20 149,20 159,33 159,30 24 octobre. 134,47 137,79 142,15 145,72 149,60 158,94 158,54 QUATRIÈME SÉRIE (10 novembre 184/). Les points sont marqués 4 r sur la courbe de la planche V. Ces expériences ont été faites dans le même appareil que 62. 492 FORCES ÉLASTIQUES celles des séries 2 et 3, mais on a opéré sous des pressions plus grandes que celle de l’atmosphère. TEMPÉRATURES PRESSION sous DE LA VAPEUR. In ANGES laquelle BOUILLANT, l'ébullition a lieu. n° 40. N°12; MOYENNE. n. 11. ee se | ee | mn 158,90 158,66 158,78 159, 30 750, 77 — 0,0053067 167,19 167,06 167,13 167,43 914,99 - 0,0806075 174,92 175,00 174,96 175, 10 1093,60 D 0,1580449 181,26 181,18 181,22 181,39 1258,68 0,2191086 184,46 154,48 184,47 184,57 1348,75 0,2191340 194,09 190,91 191,00 191,29 1551,20 0,3098542 197,85 197,78 197,82 198,06 1782, 69 0,3702847 203,21 203,10 203,16 203,27 1978,57 0,4155444 208,66 208,51 208,59 208,83 2194,42 0,4605022 215,87 215,88 215,88 216,05 2301,46 ? 0,4811974 222,14 292,07 222,10 929 41 2791 ,66 0,5650551 160,06 159,56 159,81 160,67 749,40 — 0,0060999 Bien que l’ébullition n'ait pas été poussée sous une pres- sion supérieure à 4 atmosphères, l'essence avait subi une modification sensible dans sa constitution, car, après ces ex- périences, la température d’ébullition de l’essence sous la pression de 750", a été plus élevée de 1° que celle qui avait été observée sous la même pression au commencement. Les expériences qui précèdent montrent que l'essence de térébenthine subit, très-facilement, des transformations 1i50- mériques par la chaleur seule, et qu’il n’est possible de dé- terminer, avec exactitude, la loi des forces élastiques de sa vapeur qu'entre des limites de température très-restreintes, celles entre lesquelles l'essence conserve sa constitution pri- mitive. Le moyen le plus précis que nous connaissions jus- DES VAPEURS. 493 qu’à présent pour reconnaître cette identité de constitution, est fondé sur la conservation du pouvoir rotatoire molécu- laire. J'ai voulu déterminer, par expérience, les limites de pression entre lesquelles on peut faire bouillir, pendant longtemps, l'essence de térébenthine sans faire subir de va- riation à son pouvoir rotatoire; on en déduit nécessairement la température à laquelle l'essence de térébenthine commence à subir ses transformations moléculaires. C’est à ce point de vue qu'ont été faites les expériences suivantes. L’essence de térébenthine provenait du Pinus maritima ; une quantité considérable de cette substance, déja nouvel- lement rectifiée, a été soumise à une nouvelle distillation ; le premier quart a été mis de côté, et l’on a recueilli à part 30 kilogrammes environ qui étaient destinés à la suite de mes recherches. Un thermomètre plongé dans la vapeur n’a pas montré la moindre variation pendant cette partie de la distillation. La totalité de l’essence, rendue homogène par le mélange, a été distribuée dans dix flacons que l’on a bouchés hermétiquement. C’est cette provision d’essence qui a servi pour toutes les expériences qui sont décrites dans ce Mémoire et dans les suivants. On peut donc ad- mettre que l’on a toujours opéré sur une essence primiti- vement identique; et je dois dire que, jusqu'ici, je n'ai pu reconnaître aucune variation spontanée du pouvoir rotatoire de l'essence conservée dans mes flacons, à l'abri du contact de l'air. L’essence, dans un tube de 200% et à la température de 20°, exerçait une rotation à gauche correspondant à une épaisseur de 3"",05 de quartz. J'ai voulu reconnaitre d’abord si l'essence de térébenthine 494 FORCES ÉLASTIQUES éprouvait une variation dans son pouvoir rotatoire par une ébullition longtemps prolongée sous la pression de l’atmo- sphère. L’essence a été placée dans la petite chaudière de l'appareil fig. 7, planche IV; le réservoir d'air commu- nique librement avec l'atmosphère; le condenseur est main- tenu dans de l’eau froide constamment renouvelée; enfin, l’ebullition de l'essence dans la cornue est produite par une lampe à gaz. Le thermomètre plongé dans la vapeur marquait 158°,15 sous la pression de 755%%,20; au bout de douze heures d’ébullition continue, il indiquait 158°,27 sous la pression de 756%, 15. L’essence, retirée de la cornue après refroidissement, a montré le même pouvoir rotatoire à gauche qu'avant son ébullition. Je crois pouvoir en conclure que cette essence ne subit pas de transformation moléculaire à la tempéra- ture de 158°, qui est celle de son ébullition sous la pression ordinaire de l'atmosphère. La même essence a été replacée dans la petite chaudière, et l’on a déterminé, successivement, la température de son ébullition, d'abord sous des pressions plus faibles que celle de l'atmosphère, puis sous des pressions plus fortes. Températures de la Pressions sous lesquelles vapeur, l'ébullition a lieu : N° (6, B). 1 57,32 742,6 L 35,38 78,77 101,79 141,69 112,92 211,81 124,14 293,30 134,58 399,03 DES VAPEURS. 495 Températures de la vapeur. Pressions sous lesquelles N° (6, B). l'ébullition a lieu : o mm 147,37 568,99 Cette expérience prouve que le point d’ébul- 157,40 ù 742,46 | lition sous la pression de l'atmosphère n’a pas changé par les ébullitions sous faibles pressions. L’ébullition sous cette pression a continué 187,96 193,36 pendant 4 heures; on voit que la température a monté notablement, cela prouve que l’essence 188,92 1490,00 | subit déjà des transformations moléculaires, L’ébullition sous une pression moyenne d’en- 2665, 44 | viron 2600w% a été maintenue pendant plusieurs heures, le thermomètre oscille contiauellement, 243,0 2578.08 |mais il monte constamment; la transforma- 43,9 : 78,99 lion moléculaire marche rapidement. 215,11 Je n’ai pas poussé les expériences plus loin, parce que l'essence avait subi évidemment une modification molécu- laire profonde, que je voulais constater à l’aide de la lumière polarisée. L’essence retirée de l’appareil était trop colorée pour qu’on puisse la soumettre à l'appareil de rotation ; il a été nécessaire de la distiller. La première moitié a distillé vivement comme le ferait l’essence de térébenthine primitive ; elle formait un liquide très-fluide, incolore, mais qui n'avait pas de rotation sensible. La distillation s’est alors arrêtée presque complétement; elle a repris plus tard, et il a passé un liquide huileux, incolore, doué d’un pouvoir rotatoire 4 droite très-notable, car, dans un tube de o",200, la rotation correspondait à une épaisseur de 0"",26 de quartz. La troi- sième partie a distillé très-difficilement, en laissant un résidu visqueux dans la cornue; elle formait un liquide coloré en jaune brun qui, dans le tube de l'appareil à rotation, ne laissait passer que les rayons rouges; il était donc difficile de reconnaître sielle possédait encore un pouvoir rotatoire. Une seconde série d'expériences a été faite sur de l'essence de térébenthine primitive, en vue de reconnaître si la transformation est plus rapide sous de plus hautes pressions. Après avoir déterminé la température d’ébullition sous la 196 FORCES ÉLASTIQUES pression de l'atmosphère, on a monté la pression dans l’ap- pareil à six atmosphères, et l’on a maintenu l’ébullition de l'essence sous cette pression pendant deux heures. Voici les indications obtenues : Température sous la pression de l’atmosphère 157°,49 Pression, 744,34 à 4» 30’ 252°,70 d° 4530,80 à 6 30’ 299°,50 d° 4480,00 l’ébullition était très-irrégulière, le thermomètre oscillait continuellement. Le liquide retiré de la cornue a été filtré sur du papier, mais il était trop coloré pour qu'on 'püt déterminer son pouvoir rotatoire. On l’a distillé dans une cornue, en frac- tionnant les produits. Le premier produit, formant environ la moitié du liquide primitif, était limpide et incolore ; il n’exerçait aucun pouvoir rotatoire. Le second produit, également abondant, était plus vis- queux, et d’un jaune clair; il exerçait une rotation à droite, qui, pour une longueur de 200", correspondait à o"",12 de quartz; Le troisième produit, d’un jaune plus intense, avait, dans le tube de 200"", une rotation à droite correspondant à o"%,16 de quartz; Le quatrième produit, peu abondant, était très-visqueux, d’un jaune foncé; sa rotation à droite dans le tube de 200"" correspondait à 0"”,12 de quartz. Une troisième série d'expériences a été faite sur une nou- velle portion de l'essence primitive; on l’a maintenue en ébullition, pendant longtemps, sous une pression de deux atmosphères seulement. DES VAPEURS. 497 La température de la vapeur, lorsque le liquide bouillait sous la pression de l'atmosphère, était 155°,60 Pression — 744"",75. On porte la pression dans l'appareil à 1,728, et l'on main- tient l’'ébullition continue pendant dix heures. La première observation a donné : 194,60 Pression. 1 527,40 1 heure après le commencement 196,35 17925,06 1 1/2 » » 196,70 1723,45 5 » » 202,20 1699,70 8 » » 209,30 1669,70 9 » » 211,70 1660,3 On arrête alors l'expérience. Le liquide étant refroidi dans la cornue, on fait écouler l’air du réservoir et l’on fait bouil- ir le liquide sous la pression de l’atmosphère. On trouve ainsi 174°,52 sous une pression de 754"°,11. Le liquide avait donc subi une modification profonde en bouillant sous une pression qui dépassait à peine deux atmos- phères, car, d'un côté, on voit sa température d’ébullition s'élever continuellement, bien que la pression aille toujours en diminuant, et, de l’autre, en le faisant bouillir sous la pression de l'atmosphère, il indique une température plus élevée de 17° que l'essence primitive. Le liquide sorti de l'appareil a été soumis à une distillation fractionnée ; il a donné Un premier produit, formant la moitié de la masse totale, incolore, très-fluide, exerçant dans un tube de 200"" une rotation à gauche correspondant à 1"",96 de quartz; Un second produit, formant le + de la masse, également T. XXVI. 63 498 FORCES ÉLASTIQUES incolore et fluide, doué d’une rotation à gauche correspon- dant à 1°",66 de quartz; Un troisième produit, -- environ de la masse, incolore et fluide, ayant une rotation à gauche correspondant à o"",83 de quartz ; Un quatrième, en quantité presque égale au précédent, jaunâtre, ayant une rotation à droite correspondant à 0"",35 de quartz; Enfin un dernier produit, d’un jaune plus prononcé, mais ayant une rotation à droite presque égale à celle du précé- dent. Ainsi, une ébullition, longtemps prolongée, de l’essence sous une pression de deux atmosphères suffit pour modifier moléculairement une portion notable de cette essence. La plus grande partie de l’essence séparée par simple distillation conserve néanmoins la rotation à gauche, comme l'essence primitive; mais son pouvoir rotatoire est plus faible, et il diminue encore pour les parties qui distillent plus tard. Cela tient, probablement, à ce qu'une partie de l'essence s'est transformée en essence inactive, et que cette essence se sépare difficilement, par distillation, de l'essence lévogyre, dont le point d’ébullition n’est pas beaucoup plus bas. Les portions qui distillent les dernières montrent une rotation à droite très-prononcée, Enfin, dans une quatrième expérience, on à maintenu de l'essence de térébenthine primitive en ébullition, pendant dix-huit heures, sous une pression de 1 + atmos., et l’on a obtenu les résultats suivants : La température d’ébullition de l'essence primitive était de 159°,41 sous la pression de 758°,10. DES VAPEURS. 499 Après une ébullition, prolongée pendant dix-huit heures sous la pression de 1",150, on a fait bouillir de nouveau sous la pression de l’atmosphère; on a trouvé ainsi 160°,90 sous la pression de 757,90. Le point d’ébullition ne s'était donc élevé que de 1°,5. Le liquide 2 été distillé, et séparé en trois produits : Le premier, très-fluide et incolore, exercait une rotation à gauche correspon- dant à une épaisseur de quartz de 2,98 Le second, d° 2,91 U Le troisième, en proportion très-faible, 2,60 Ainsi, par cette ébullition très-prolongée, sous une pression de 1 = atmosphère, l’essence de térébenthine n'avait subi qu’une très-faible diminution dans son pouvoir rotatoire à gauche. Le pouvoir rotatoire de Fessence primitive, dans un tube de 0",200, correspondait, en effet, à une épaisseur de 3%,05 de quartz, et l'on n’a pas réussi à séparer de l’es- sence modifiée ni une essence inactive, ni une essence tour- nant à droite, comme on a pu le faire pour le liquide qui avait bouilli longtemps sous de plus grandes pressions. En résumé, ces expériences montrent que l’essence de téré- benthine conserve sa constitution moléculaire primitive sous des ébullitions longtemps prolongées, pourvu que la pression n’atteigne pas 1 + atmosphère; en d’autres termes, pourvu qu’elle ne soit pas soumise à une température su- périeure à 180°. Au delà, elle se transforme en des pro- duits isomères, dont le premier, complétement inactif sur la lumière polarisée, bout à une température peu supérieure à celle de l'essence primitive, et les suivants, d’un jaune 63-- 5oo FORCES EÉLASTIQUES plus ou moins prononcé, exercent la rotation vers la droite et bouillent à des températures beaucoup plus élevées. Ces dernières modifications n’existaient certainement pas dans l'essence primitive; on doit donc en conclure que la chaleur, agissant sur l'essence de térébenthine dans les conditions qui se réalisent dans mes expériences, produit des modifications moléculaires successives. Le pouvoir ro- tatoire à gauche de l'essence primitive diminue, peut-être, graduellement, mais il est certain qu'il disparaît complé- tement au bout d’un certain temps; l'essence modifiée est alors complétement inactive sur la lumière polarisée. Lorsque cette essence inactive, que je n'ai pas réussi à sé- parer, par distillation, en une essence tournant à gaucheeten une essence tournant à droite, est soumise, pendant quelque temps, à une ébullition sous une pression suffisante, elle se transforme en une modification jaune, qui tourne le plan de polarisation vers la droite. L’essence de térébenthine subissant une transformation moléculaire rapide quand on la fait bouillir sous des pressions qui dépassent 1 + atmosphère, je n'ai pas jugé utile de calculer une formule qui représente les forces élastiques de sa vapeur au delà de la pression ordinaire de l'atmosphère. Pour calculer les constantes de cette formule, il fallait avoir recours aux observations sous hautes pres- sions, dont l'exactitude est nécessairement douteuse. J'ai calculé la formule Log F = a + bu + cé! d’après les données suivantes : DES VAPEURS. | 5o1 ES o Er — 2,07 EN) F — 10,80 An En 6r30 > —Vr20 F; — 257,20 \ T, = 160 F, = 575,00 desquelles on déduit : a — :,264:889 b= — 1,67749 Log bd — 0,6700127 — 0,7286714 Log ce — 1,8625317 Log « — 1,9966890 Log 6 — 1,9868328 n EU À l’aide de cette formule, j'ai calculé la table suivante : Températures du thermomètre . Forces élastiques à mercure. de la vapeur. S æ o 2,07 10 2,94 L 20 4,45 30 6,87 4o - 10,80 p _ 5o 16,98 60 26,46 70 40,64 80 , 61,30 90 90,61 100 " 131,11 110 . 185,62 120 253,21 130 348,98 140 464,02 150 605,20 155 : 686,37 160 775,09 165 871,27 170 975,42 502 FORCES ÉLASTIQUES av F 175 1090, 11 180 1207,92 185 1336,45 190 1473,24 195 1618,26 200 1771,47 La formule n’est applicable, avec quelque certitude, que jusqu'à la température de 160°, qui est la plus élevée de celles qui ont été employées au calcul des constantes. Néan- moins, j'ai calculé la table précédente jusqu’à 200°, afin que l'on puisse comparer les valeurs qui ont été trouvées par les observations aux hautes températures avec celles que l’on dé- duit de la formule étendue au delà de ses limites. Essence de citron C*H*. L’essence de citron que j'ai employée pour ces expériences a servi, anciennement, à M. Biot dans ses recherches sur le pouvoir rotatoire des liquides. Dans un tube de 0",200, elle donnait une rotation à droite correspondant à une épaisseur de 3°",1 de quartz. On l’a purifiée par une nou- velle distillation. Les points sont marqués £ sur la courbe de la planche V. Température dans la Pression sous laquelle Log F — Log 7C0 vapeur, l'ébullition a lieu. N°(C, B). 0 nm 95,99 69,80 » 115,40 129,39 » 11,10 . 129,09 » 124,85 178,31 » 125,03 179,01 » 137,00 } 263,42 > DES VAPEURS. 503 Température dans la vapeur. Pression sous laquelle Log F — log 760. N° (C, B). l'ébullition a lieu : 147,35 357,04 s 155,52 449,23 » ‘165,08 È 576,50 » 174,25 748,67 d 174,16 749,69 — 0,005939 201,60 1439,68 0,2774584 223,30 2326,04 0,4862813 236,65 3213,49 0,6261647 239,70 4374,42 0,7601049 L'ébullition a été régulière jusqu’à la pression de l’atmos- phère, le thermomètre restant parfaitement stationnaire ; mais, au-dessus, le thermomètre n’a plus donné d'indication régulière; la colonne mercurielle oscillait continuellement dans une étendue qui comprenait quelquefois plusieurs de- grés. J'ai pensé que l'essence de citron avait subi des modifi- cations analogues à celles que nous avons signalées pour l'essence de térébenthine. Le lendemain, j'ai repris la tempé- rature de l’ébullition sous la pression de l’atmosphère ; je l’ai trouvée de 173°,63 sous la pression de 748*°,95 ; cette température diffère peu de celle qu’on avait trouvée au commencement. Le liquide retiré de l'appareil, puis distillé dans une cor- nue, était jaunâtre; 1] avait conservé une odeur de citron, moins franche cependant que celle de l'essence primitive. Il présentait la diffusion épipolique au plus haut degré; je n'ai vu cette propriété aussi marquée sur aucun autre liquide. Il était dépourvu de tout pouvoir rotatoire. Ainsi l’ébullition de l'essence de citron sous des pressions 50/4 FORCES ÉLASTIQUES qui ne dépassent pas cinq atmosphères lui fait subir des mo- difications isomériques qui sont suffisantes pour faire dispa- raître son pouvoir rotatoire ; mais la transformation est moins considérable que pour l’essence de térébenthine, puisque la température d’ébullition sous la pression de l’atmosphère en est à peine affectée. Il serait intéressant de rechercher si les propriétés chimiques de l’essence en sont modifiées (1). DEUXIÈME CLASSE. Substances bouillant à haute température. Le nombre des substances qui bouillent, sans altération, à haute température, et dont il est possible de déterminer avec précision les températures d'ébullition sous différentes pres- (1) L'appareil (planche IV, fig, 5 et 7) que j'emploie pour déterminer les tem- pératures d’ébullition des liquides sous diverses pressions s’appliquerait, tout particulièrement, aux recherches qui ont pour but de trouver les modifications que le pouvoir rotatoire moléculaire des corps subit par des variations de tempe- rature, ainsi que je viens de le montrer pour les essences de térébenthine et de citron. Je suis persuadé que des tentatives dans cette direction donneraient des résultats d'un grand intérêt. Cet appareil permet, en effet, de porter les corps à des températures plus ou moins élevées, et de les maintenir, souvent, à une tem- pérature absolument constante aussi longtemps qu'on le veut, pendant plusieurs jours, ou plusieurs semaines, sans que l'opérateur soit obligé de s’en occuper. Lorsque la substance n'attaque pas le cuivre, on la verse immédiatement dans la chaudière, on la porte à l'ébullition par une lampe à gaz , et l’on comprime de l'air dans le réservoir W jusqu’à ce que le thermomètre du liquide bouillant in- dique la température à laquelle on veut opérer. La pression restant constante dans le réservoir à air, l'ébullition dans la chaudière continue indéfiniment, et sous la même pression, par la lampe à gaz, sans que l'opérateur ait besoin de s’en occuper. On peut ainsi étudier, facilement, les variations du pouvoir rotatoire DES VAPEURS. 5o5 sions, est très-limité. Parmi les corps simples, je n’ai trouvé que le mercure et le soufre sur lesquels j'aie pu tenter l'expérience, et les opérations ne sont pas sans dan- ger. Les composés minéraux, volatils à hautes températures, doivent presque tous être rejetés, parce qu'ils attaquent les vases dans lesquels on les renferme. La chimie organique ne présente que très-peu de substances, bouillant à hautes températures, sur lesquelles on puisse opérer avec confiance. Presque toutes s’altèrent quand on les fait bouillir sous des pressions supérieures à celle de l’atmosphère. De plus, on ne doit opérer que sur des substances bien définies, et qui puissent être obtenues dans un état de pureté parfaite. que les diverses espèces de sucres, les acides organiques, comme les acides tartri- ques, les alcalis organiques ou leurs sels, peuvent subir, même dans leurs disso- lutions aqueuses, par le maintien longtemps prolongé d’une même température. Si la dissolution attaque le métal de la cornue, on introduit de l’eau pure dans la cornue, et on place le liquide dans un tube de verre, dont l’extrémité effilée est ouverte ou fermée suivant les circonstances. Ce tube est disposé dans la chaudière, et on l'y maintient aussi longtemps qu'on le veut à la température d’ébullition de l’eau sous la pression constante que l’on a établie dans le réservoir. On peut d’ailleurs remplacer les dissolutions aqueuses par des dissolutions dans l’alcool, dans l’éther, dans le sulfure de carbone ou dans les essences. Le même appareil peut servir pour.opérer les réactions chimiques des corps les uns sur les autres, à des températures qui dépassent celles de leurs ébullitions res- pectives, ou celle de l’ébullition de leur dissolvant. On effectuerait facilement ainsi les combinaisons et les réactions que l’on n’a réalisées jusqu'ici que dans des tubes de verre scellés à la lampe, et que l’on chauffait dans des bains d'huile. Dans ce dernier cas, on maintient difficilement des températures stationnaires, et la présence continuelle de l'opérateur est indispensable. Avec l'appareil que je propose, en y introduisant de l’eau, ou une substance moins volatile, mais inaltérable par la cha- leur, on fait ces expériences sans danger et sans embarras; les conditions dans lesquelles les réactions s’opèrent sont nettement définies, et peuvent être main- tenues constantes aussi longtemps que l'on veut. T. XAXVI. 64 506 FORCES ÉLASTIQUES Mercure. Il est important de connaître les forces élastiques que la vapeur mercurielle présente aux diverses températures, car ce métal intervient fréquemment dans nos expériences de phy- sique. De plus, on l'obtient facilement à l’état de pureté, et la chaleur ne lui fait subir ni altération ni modification molé- culaire permanente. J’ai décrit, dans la première partie de ces Mémoires (t. XXI, p.502), des expériences que j'ai faites pour déterminer les tensions de la vapeur mercurielle aux tempéra- tures peu élevées, afin de connaître les corrections qu’il faut faire subir, de ce fait, aux observations du baromètre ou à celle des manomètres que j'employais aux déterminations des for- ces élastiques de la vapeur aqueuse. J’ai admis, dans ces re- cherches, que la tension de la vapeur mercurielle était nulle à la température de la glace fondante. Cette hypothèse n’est pas absolument exacte ; le mercure se vaporise encore sensible- ment à cette température, car une plaque de daguerréotype, impressionnée dans la chambré noire, laisse apparaître son image lorsqu'on l’expose pendant longtemps dans la boîte à mercure, même quand la température est inférieure à o°.Mais la force élastique dela vapeur mercurielle est si faible à o° qu’elle est difficilement appréciable par nos moyens d'observation. Dans la première série des expériences que je viens de ci- ter, le ballon renfermait de l'air qui exerçait à o° une force élastique de 4"%,22; on a trouvé pour les forces élastiques de la vapeur de mercure : [2 Tom 0 0,000 forceélastique supposée insensible. 23,97 0,068 38,01 0,098 100,60 0,555 DES VAPEURS. 5o7 Dans une seconde série d'expériences, on à chassé l’air du ballon aussi complétement que possible. À cet effet, on chauffait le ballon contenant Je mercure, et on y faisait le vide pour expulser l'air par la vapeur mercurielle. 11 ne res- tait plus alors dans le ballon à o° qu'une force élastique de 0"",10; elle était produite par la petite quantité d'air qui restait encore dans le ballon, et par la tension de la va- peur mercurielle à o°, si celle-ci n’est pas absolument négli- geable. On a trouvé alors pour les forces élastiques de Ja vapeur de mercure aux autres températures : ° ram 0 0,000 25,39 0,034 49,15 0,087 72,74 0,183 100,11 0,407 Le même ballon ayant été plongé, ensuite, dans un bain d'huile dont on a élevé successivement la température, on a obtenu les valeurs suivantes : o mm 100,6 0,56 146,3 3,46 177:9 10,72 200,5 22,01 Je n'ai pas jugé utile de pousser les expériences plus loin, parce que la distillation du mercure devient très-sensible au- dessus de 200°. Des bulles de mercure se forment dans le tube capillaire qui joint le ballon à l'appareil manomé- trique, et peuvent occasionner des erreurs dans les mesures. J'ai donné, en outre (t. XXI, page 250), des déterminations de la température d’ébullition du mercure sous la pression ordinaire de l'atmosphère. Les températures sont prises sur 64. 508 FORCES ÉLASTIQUES le thermomètre à air. Ces recherches avaient principale- ment pour objet de comparer les indications du thermomètre à air avec celles des thermomètres à mercure dans les hautes températures. On a trouvé ainsi : Pressions. Températures du thermomètre à air. mm 0 770,27 358,46 766,76 357,48 766,11 359,27 763,65 358,68 Moyennes : 766,70 358,47 Les déterminations que je viens d'énumérer ne suffisent pas pour tracer la courbe des forces élastiques de la vapeur mercurielle. On ne pouvait pas espérer obtenir les éléments nécessaires par la méthode statique; c'est-à-dire en mesurant directement les tensions de la vapeur mercurielle aux diver- ses températures, parce que cette méthode n’est applicable qu'aux températures où ces tensions sont très-faibles. Il fallait avoir recours à la méthode par ébullition, c’est-à-dire déterminer les températures du mercure bouillant sous les diverses pressions. J'ai rencontré dans ces recherches des difficultés inattendues ; j'ai dù plusieurs fois changer les appareils, et modifier la manière d'opérer. Je décrirai im- médiatement le procédé auquel je me suis arrêté ; j'indique- rai ensuite, très-succinctement, mes premières tentatives infructueuses et les obstacles que j'ai rencontrés. L'appareil (1) se compose d’une cornue en fonte ACB (plan- (:) Les pièces en fonte et en fer forgé qui composent cet appareil ont été exé- cutées dans les ateliers du musée d'artillerie, sous la direction de M. le colonel Treuil. DES VAPEURS. 50g “che IV, fig. 9), renforcée par des anneaux en forte tôle ”n, m'n'. Le couvercle en fonte CB est fixé sur la cornue par des boulons à vis, avec interposition d’un joint composé de plusieurs anneaux concentriques en cuivre rouge et de mas- tic gras au minium. Sur la tubulure EF du couvercle s’a- juste à boulons, et avec un joint semblable au précédent, un tube de fer courbé FG, ayant 28°" de diamètre intérieur, et dont l’autre extrémité est fixée, à l’aide du joint G, sur un récipient en fonte HI, placé dans une cuve en tôle VW. Ce récipient est muni d’un robinet en fer K ; il porte, à sa partie supérieure, un tube de fer HL qui communique lui-même par un tube de plomb avec un grand réservoir à air, dans lequel on peut modifier la pression à volonté. Le tube de fer HL est enveloppé d’un manchon en laiton MN, dans lequel le tube ut verse continuellement de l'eau pour renouveler celle qui remplit la cuve VW. Sur le couvercle en fonte BC de la cornue on a fixé, à pas de vis et avec brasure en cuivre, un tube en fer forgé ED, fermé en bas et ayant 42" de diamètre intérieur. Le réservoir ab du thermomètre à air est placé dans ce tube de fer où il s’ajuste presque exactement; il se termine par un tube capil- laire bcd en verre, à l’aide duquel il communique avec le mano- mètre fghi (fig. 9 bis) qui complète le thermomètre à air. Une jonction solide du tube capillaire avec le manomètre présen- tait des difficultés, car le mercure, en bouillant sous hautes pressions donne des soubresauts et produit des ébranlements si violents que les tubes de verre courbés et le mastic qui les réunit seraient infailliblement brisés. J'ai paré à ce danger en établissant la jonction par un tube capillaire en platine, étiré en fil, et courbé comme le montre la fig. 9, afin de lui don- 510 FORCES ÉLASTIQUES ner beaucoup de flexibilité. Ce fil n'a que = millimetre de diamètre intérieur ; il s'engage dans les tubes capillaires en verre, où on le maintient hermétiquement avec du mastic. La partie du tube de fer DE qui dépasse le réservoir du ther- momètre à air est remplie d'amiante, pour empêcher les pertes de chaleur par rayonnement. L'anneau en tôle mn qui enveloppe la cornue AGB porte une bague saillante qui sert à maintenir la cornue d’une manière invariable dans le fourneau XY ; enfin le cylindre de tôle /mnq enveloppe la cornue, et active le tirage du foyer. Le thermomètre à air ne devant servir que pour des températures très-élevées, on ne l’a pas rempli de gaz fai- sant équilibre, à froid, à la pression de l'atmosphère; la force élastique serait devenue considérable à haute tem- pérature, et aurait pu faire éclater le réservoir. On y a in- troduit de l'air sec dilaté, qui ne faisait équilibre à la pres- sion de l'atmosphère que vers la température du mercure bouillant. Les éléments du thermomètre à air sont détermi- nés de la manière suivante : on amène le niveau du mercure à un repère « tracé sur le tube /g, et l'on dispose dans le tube en fer DE, au milieu de l'amiante remplissant la partie supérieure,un thermomètre à mercure qui se met en équilibre de température avec le réservoir du thermomètre à air. On observe simultanément : La température £ du thermomètre à mercure placé dans le tube DE, La température # marquée par le thermomètre T placé à côté du manomeètre, La hauteur H du baromètre, Cr DES VAPEURS. 11 La différence 2 de niveau du mercure dans les deux bran- ches fg et kr du manomètre. Soient V le volume à o° du réservoir du thermomètre à air, y compris la portion de tige depuis le réservoir jusqu'en 1» v le petit espace occupé par l’air depuis le niveau « du tube fg jusqu’en > du tube capillaire, k le coefficient de dilatation cubique du verre de o° à {°; # —= 0,0000263, à le poids du centimètre cube d’air à o° et sous la pression de 760", : Le poids de Fair contenu dans le thermomètre à air sera exprimé par L ht 1 HE — A LE Ÿ 560 | Lorsque, par l’ébullition du mercure dans la cornue, le thermomètre à air est porté à une température inconnue x, on mesure : La hauteur H' du baromètre, La température {” du thermomètre du manomètre , La différence k', de niveau du mercure dans les deux branches du manomètre, le mercure affleurant toujours au repère x. Soit #’ le coefficient de dilatation cubique du verre deo° à x, ona pour le verre français (t. XXI, page 234) # = br + cr, Log d — 5, 1171928, Log e = À, 1691500. 512 FORCES ÉLASTIQUES Le poids de l’air contenu dans le thermomètre peut être exprimé par 1+ x 1 H' +} [re le 760 Par suite, on a l'égalité rit 1 H— À 1+ x 1 | CH +" |" rad À xl 760 [y i+ar Lil rer 560 1+ x H— A Fit 0 I y 1 5 où Ier H+# C++] VOL EUR d’où l’on tire la température cherchée x. Mais il faut connaître 5; cette quantité se détermine facilement sur l'appareil même, sans avoir besoin de le démonter. On détermine le poids du mercure qui remplit le volume » jusqu’au repère «, puis celui du mercure qui occupe le volume s” lorsque le niveau du mer- cure descend de « à un second repère 6tracé sur le tube fg. La disposition du robinet r rend ces déterminations très-faciles. On mesure ensuite les forces élastiques L” et L” que présente l’air du manomètre lorsque, à la même température, le mer- cure affleure, successivement, aux repères 4 et 6, et que l’air occupe les capacités V + v et V + v + 0” ; on a alors 14 +v h'" PU VC Er ul d'où V+er= 7 pour notre thermomètre on trouve : 7% —=0%01 1937. A l’aide de ces élements, on calcule les températures du thermomètre à air quand on fait bouillir, successivement, le mercure sous les différentes pressions que l’on donne à l’at- Il DES VAPEURS. 513 mosphère artificielle, et qui sont mesurées directement sur un manomètre à air libre. À la fin de ces expériences, on a voulu s’assurer si le ther- momètre à air n'avait pas subi d’altération ; à cet effet : Ne . 72 . . [2 7 1° On a fait une nouvelle détermination de y; ©n opérant [1 v presque identique avec celle qui avait été obtenue précédem- ment; : comme il a été dit ci-dessus. On a trouvé £=0,01 1967, valeur 2° L'appareil étant resté quarante-huit heures à la tempé- rature ambiante , on a fait une nouvelle détermination de la force élastique de l'air. Le rapport du poids de l’air, calculé d’après les éléments de cette expérience, au poids trouvé par l'expérience préliminaire, était 1,00012. On peut en conclure que le thermomètre à air n’avait pas subi d'alté- ration : 3° Enfin, pour s'assurer de l'exactitude des températures du thermomètre à air calculées d’aprèsles éléments précédem- ment indiqués, j'ai déterminé, directement, sur ce thermo- mètre la température d’ébullition de l’eau sous la pression de l'atmosphère. La cornue en fonte ABC ayant été vidée de mercure par distillation, j'y ai versé de l’eau que j'ai portée . à l’ébullition, en laissant une communication libre avec l’at- mosphère. La température dans la vapeur, déduite des obser- vations du thermomètre à air, a été de 99°,74. Le baromètre marquait 7b0"%,81 ; latempérature d'ébullition de l’eau qui correspond à cette pression est 99°,70 ; les éléments admis pourle thermomètre à air étaient donc parfaitement exacts. On n'obtient des températures stationnaires sur le ther- momètre à air pendant l'ébullition du mercure, que quand le T. XX VI. 65 514 FORCES ÉLASTIQUES mercure remplit presque entièrement la cornue, ou du moins lorsque le niveau du mercure dépasse le sommet du réservoir du thermomètre à air. Lorsque le mercure est en petite quan- tité dans la cornue, le thermomètre à air n’indique jamais une température stationnaire ; il monte à mesure que le mer- cure distille , et il indique vers la fin une température su- périeure de 20°, 4o et 5o° à celle du liquide bouillant. Cette anomalie m'a embarrassé longtemps; elle provient de ce que le mercure a une grande cohésion moléculaire, laquelle occasionne les violents soubresauts que j'ai signalés pour le métal bouillant sous haute pression. La vapeur mer- curielle qui se dégage incessamment sépare le métal liquide des parois en fonte de la cornue, et celles-ci acquièrent, sous le feu vif qui est nécessaire pour maintenir l’ébullition, une température très-supérieure à celle du liquide bouillant. Les parois épaisses en fonte transmettent cette surélévation de température jusqu'aux parties supérieures de la cornue; la vapeur mercurielle, douée d’une faible capacité calorifi- que, se suréchauffe, et le thermomètre à air indique alors une température supérieure à celle qui correspond réelle- ment à l’ébullition du mercure sous la pression qui règne dans l’appareil. J'ai reconnu nettement cette cause d'erreur en faisant bouillir longtemps le mercure sous la pression de l’atmo- sphère. La cornue ayant été remplie complétement de mer- cure à l’aide du tube en fer ops qui est muni d’un robinet s et d'un entonnoir »; on a fait bouillir le mercure pour en distiller la totalité. Dès le commencement de la distillation le thermomètre à air a pris une température fixe, qui s’est maintenue jusqu’à ce que plus de la moitié du métal eût dis- DES VAPEURS. 515 tillé. Le thermomètre commença alors à monter, d’abord fai- blement, puis beaucoup plus vite. La surélévation de tem- pérature était plus grande quand on activait le feu. Les raisons que j'ai développées plus haut expliquent suffisam- ment ces diverses circonstances. Pour rendre l'ébullition du mercure plus régulière, et pour éviter les soubresauts violents, j'avais placé dans la cornue en fonte une forte spirale de fer, munie d’un grand nombre de pointes; elle s'engageait entre le fond de la cornue et l'extrémité inférieure du tube en fer DE. Les soubresauts ont, en effet, diminué de violence, mais les mêmes varia- tions de températüre se sont présentées à mesure que le ni- veau du mercure baissait dans la cornue. Dans toutes les expériences dont je vais transcrire les ré- sultats, la cornue était munie de la spirale en fer. On rem- plissait la cornue, chaque fois, de mercure jusqu’au 2 de sa hauteur, ce qui exigeait environ 50 kilogrammes de ce métal. La pression convenable ayant été mise dans le ré- servoir à air, on portait le mercure à l’ébullition. On observait le thermomètre à air aussitôt qu'il avait pris l'état Stationnaire, et l’on répétait ces observations jus- qu'au momént où il commençait à monter. La plus grande partie du mercure avait alors distillé; on laissait tomber le feu, on ouvrait le robinet Æ du récipient pour faire écouler le mercure distillé, et on le reversait dans la cornue, par l’entonnoir v, pour recommencer une nou- velle expérience. Il est important de remarquer que, dans cette manière d'opérer, on a pris constamment la température dans le li- quide bouillant, et non dans la vapeur. 65. 516 FORCES ÉLASTIQUES Les points sont marqués /»# sur les courbes de la planche V. Températures Pressions sous lesquelles du thermomètre à air. l’ébullition a lieu. LE 760 © mm On entend un bruissement 251,08 74,10 dans la cornue, mais pas de soubresauts. à 252,60 78,10 255,45 85,10 297,21 238,38 314,06 345,80 331,60 486,31 \Les soubresauts commen- 344, 89 624 90 cent, mais ils sont d'abord intermittents. 354,83 761,87 0,0010673 354,60 758,20 412,96 1529,61 0,803%672 Soubresauts très-violents, ñ à , continus, semblables à un 428,35 2686,21 0,5483263 roulement de coups de marteau sur une enclume. 44,06 3180,60 c,6216955 475,73 1613,83 0,7832569 511,67 7316,68 0,9835005 508,53 6990,08 0,9636686 499,88 5966,18 0,8948827 356,69 754,43 — 0,0031947 , Les pressions n’ont pas été poussées au delà de 10 atmos- phères. Je me proposais d’aller plus loin, mais les joints de l’appareil avaient été tellement altérés par la vapeur mer- eurielle que,sous une pression de 12 atmosphères, des fentes nombreuses se sont déclarées ; la vapeur de mercure s'en échappait en telle abondance qu’on ne pouvait plus appro- cher de l'appareil. J'ai déjà fait remarquer que mes expériences sur l’ébullition du mercure sous diverses pressions n’ont pas été faites dans des conditions semblables à celles où les autres liquides ont été placés. Pour ceux-ci, je me suis attaché à déterminer la température de la vapeur fournie par le liquide bouillant, its DES VAPEURS. br tandis que pour le mercure , par les raisons que j'ai précé- demment indiquées, le thermomètre à air plonge dans le mé- tal bouillant. À l’ôrigine de ces recherches, je me proposais d'opérer sur le mereure comme sur les autres liquides, et les appareils avaient été disposés en conséquence ; mais j'ai été arrêté par des difficultés, dont je n’ai pas saisi d’abord la véritable cause. Je vais indiquer brièvement la disposition des premiers appareils que j'avais imaginés. Cette descrip- tion peut être utile aux expérimentateurs qui voudront s’oc- cuper de recherches analogues. La figure 10 représente la première disposition ; elle est analogue à celle que j'ai suivie pour les autres liquides. On employait la même cornue en fonte que dans l’appa- reil définitif, mais la tubulure F du couvercle CB se ter- minait par un canon de fusil courbé FG qui s’attachait, avec bride et boulons, au réservoir en fonte supérieur [H. Ce ré- servoir,qui était placé dans un bain VW dont l’eau se renou- velait continuellement, communiquait par le tube HLavec le réservoir à air. On n’introduisait dans la cornue qu'une quantité de mercure, insuffisante pour atteindre l’extrémité D du tube de fer DE qui contient le réservoir du thermomètre à air. Ainsi, pendant l'ébullition du mercure sous diverses pressions, le tube DE, et par suite le thermomètre à air, étaient plongés dans la vapeur du mercure bouillant, et les vapeurs qui se condensaient dans le tube FG ou dans le récipient IH, retournaient continuellement dans la cornue. L'ébullition du mercure se faisait dans cet appareil avec des soubresauts très-viokents, le thermomètre à air ne s’arré- tait jamais à un état stationnaire ; il montait lorsqu'on ani- mait le feu, il descendait quand le feu baïissait. J'ai cru d’a- 518 FORCES ÉLASTIQUES bord que le mercure se condensait, trop abondamment, dans le tube EG et dans le récipient HI, qu'il redescendait dans le tube FG par colonnes continues qui opéraient ainsi des va- riations continuelles, et notables, de pression. Cette explica- tion me paraissait d'autant plus plausible que les plus grandes variations de température s’observaient sous les faibles pressions. Pour faire disparaître cette cause grave d'incertitude, j'ai modifié l'appareil, et j'ai eu recours à la disposition indiquée par la figure 11. Le couvercle CB de la cornue est remplacé par un autre, également en fonte, mais muni d’un récipient en fonte Co. Le récipient Co communique avec la cornue par deux, ouvertures : l’une ET, très-large, est garnie d’une tubulure en tôle qui s'élève à quelques centimètres au-dessus du fond du récipient Co; elle sert au dégagement des vapeurs mercurielles ; la seconde o, plus étroite, porte un tube de fer op qui descend jusqu’au fond de la cornue, et ramène le mercure condensé à la cornue. La tubulure F du récipient est fixée, par des boulons, au canon de fusil FG de la fig. 10, lequel reste fixé au récipient HI de la fig. 10 et au réservoir à air. Le thermomètre à air n’est plus à enveloppe de verre; il est formé par un récipient en fer ab, terminé par un tube de fer étroit bc qui traverse hermétiquement le couvercle de la cornue et se termine par un tube capillaire , en cuivre très- doux, communiquant avec le manomètre. Le thermomètre à gaz est donc plongé immédiatement dans la vapeur du mer- cure bouillant. On remplissait ce thermomètre de gaz azote . obtenu en faisant passer de l'air atmosphérique à travers une longue colonne de tournure de cuivre, chauffée au rouge. Cette précaution était indispensable pour éviter l'absorption +. DES VAPEURS. 519 de l'oxygène par les parois métalliques fortement chauffées. L'appareil, ainsi modifié, n’a pas donné de meilleurs résul- tats que le premier ; les variations de température se sont montrées comme précédemment et en suivant le même ordre. Mais, en faisant varier la hauteur du mercure dans la cornue, je n'ai pas tardé à reconnaître la véritable cause de ces anomalies. Le thermomètre à gaz indiquait, en effet, des températures parfaitement stationnaires quand son ré- servoir était entièrement plongé dans le liquide bouillant ; il montait au coftraire, et cela d'autant plus que le feu était plus vif, quand le réservoir dépassait le niveau du mercure liquide. J'aurais continué les expériences avec cet appareil, si plusieurs fuites qu’il était difficile de réparer, ne s'étaient pas déclarées sous des pressions élevées. Il était prudent de s’ar- rêter, et c'est à la suite de ces essais préliminaires, et après avoir reconnu les causes d’erreur qu'ils m'ont révelées, que je me suis arrêté à l’appareil fig. 8 qui a servi, seul, aux ex- périences définitives. Les constantes de la formule log F — a + bat + cét ont été calculées avec les données suivantes : o mm = 00, 3 = 0,02 T, = 128,0 ER 2,03 T, — 256,0 FE, — 87,88 T; = 384,0 F; — 1217,30 D, — 512,0 F, = 7530,30 La première de ces valeurs de. F est hypothétique ; elle est trop petite pour pouvoir être appréciée avec quelque certitude ; mais, en l’'admettant, on ne peut s'éloigner de la 520 FORCES ÉLASTIQUES vérité que d'une quantité insensible. Les autres valeurs ont été prises sur la courbe graphique que j'ai UE sur l'ensemble de mes expériences. Les constantes de la formule que l'on déduit de ces va- leurs sont les suivantes : PR — 5,6640459 b = — 7,7449870 log b — 0,88ÿ0208 | C— 0,3819711 log c — 1,5820305 log x — 1,9987062 log 6 — 1,9880938 à J'ai calculé avec cette formule la table suivaute des forces élastiques de la vapeur mercurielle, de 10 en 10 degrés : q ; Températures Forces élastiques L du thermomètre à air. de la vapeur mercurielle. 0 mm 0,0 0,0200 10 0,0268 d 20 0,0372. 30 0,0530 L 40 0,0767 5o © 0,1120 60 0,1643 | $ 70 0,2410 80 0,3528 90 0,5142 100 0,7455 10 1,0734 * 120 1,5341 230. 2,1702 140 3,0592 150 4,2664 160 5,9002 » 170 8,0912 180 11,00 190 14,84 DES VAPEURS. F 19,90 26,35 34,70 45,35 58,82 75,75 96,73 123,01 155,17 194,46 242,15 299,69 368,73 450,97 548,35 663,18 797:74 954,65 1139,65 1346,71 1587,96 1863,73 2177,53 2533,07 2933,99 3384,35 3888,14 4449,45 5072,43 5761,32 6520,25 7253,44 8264 ,96 F Log 760 0,0210473 0,0990323 0,1748143 0,248/613 0,3200263 0.3895703 0,4571513 0,5228243 0,5866453 0,6486623 0,7089283 0,7674923 0,8244023 0,8797083 0,9334510 0,9856770 1,0364273 521 Le troisième terme c£‘ n’a de valeurs importantes que dans T. XXVI. 66 222 FORCES ÉLASTIQUES les basses températures. En négligeant ce terme, et réduisant la formule à log F — à + bu’, on a mm mm T — 50 EF — 0,0896 au lieu de 0,1120 que donne a formule à deux exponentielles. Ti —\ 100 F — o,7044 d° 0,7455 Q T — 200 Ro; 78 d° 19,90 d° = 50 F — 35,68 d° 95,75 d° = 00 FE — 242,10 d° 242,15 d° = 40 F — 663,15 d° 663,18 d° Pour les températures plus élevées, les forces élastiques données par les deux formules diffèrent encore moins. On peut donc adopter, sans inconvénient, la formule log F = a + bat, puisque les valeurs qu’elle donne ne diffèrent de celles que l’on déduit de la formule plus complexe log F = à +- but + cét que de quantités inappréciables par l'expérience. On admet généralement que le mercure se congèle à — 40°. J'ai cru utile de déterminer, de nouveau, cette température avec le thermomètre à air, qui, seul, peut être employé pour cette détermination. Le mercure gèle facilement dans un mélange réfrigérant de chlorure de calcium cristallisé et de glace. La glace doit être pulvérisée très-fin; le chlorure de calcium, bien broyé, doit être aussi froid que possible. On verse le mercure dans un tube de verre qui a 35 millimè- tres de diamètre et une hauteur de 0",20. Le thermomètre à air est semblable à celui que j'ai décrit t. XXI, page 261 ; DES VAPEURS. 5923 il se compose d’un tube de verre A (planche IV, fig: 22), terminé par un tube capillaire, à l'extrémité duquel on à mastiqué la pièce à robinet r en acier. Ce tube, préalable- ment bien desséché à chaud, est rempli d'air sec. On ajuste sur la pièce r, à l’aide d’uh collier de serrage, un tube plein de fragments de chlorure de calcium. Le réservoir A du thermomètre à air est maintenu, à l’aide d’un bou- chon, dans le mercure du tube, qui est plongé dans le mé- lange réfrigérant, agité constamment. Lorsque le mercure est complétement solidifié, on retire le tube du mélange ré- frigérant , et on l’expose à l'air libre. Le mercure fond sur le pourtour du tube; après avoir dégagé le bouchon, on peut soulever le thermomètre à air enveloppé du mercure solide qui y reste adhérent. On agite, pendant quelque temps, le thermomètre recouvert de mercure solide au mi- lieu du mercure liquéfié, et quand on suppose qu’il a pris nécessairement la température de la liquéfaction, on ferme le robinet r, et on note le baromètre. Le thermomètre est donc rempli d'air sec à la température x de la fusion du mercure, et sous la pression H, que marquait le baromètre au mo- ment de la fermeture du robinet r. On ajuste le thermoiètre, à l’aide du collier de serrage, au manomètre abcd, lequel renferme un très-petit volume v d’air à la température £, et sous la pression barométrique H,'. Ce volume » est réglé par un trait marqué sur le tube «b; on le détermine, exactement, par la pesée du mercure qui le remplit. On enveloppe de glace fondante le réservoir A du thermomètre jusqu’au robinet r, puis on ouvre le robinet r. Une portion de l’air du réservoir passe dans le tube ab; on verse du mercure dans le tube dc pour amener le mercure 66. 524 FORCES ÉLASTIQUES dans le tube ab au même niveau que précédemment ; enfin on note la hauteur 2, du mercure soulevé, ainsi que le baromè- [14 tre H,'. Soient V la capacité du réservoir à 0°, d la densité de l'air par rapport à l’eau dans les circonstances normales ; le poids de l’air qui remplit ce réservoir, à la température x et sous la pression H,, est 1 +ox H, 1 + Àx 160 Le poids de l'air qui remplit le petit volume v à #’, et sous la pression H,',est 3 I H,' 1 + a 760 Le poids total de l’air qui se trouve dans l’appareil, au moment où l’on ajuste le réservoir au manomètre, est done vite EH, 1 H, FL T4 x 760. Meier 260! Lorsque le réservoir est dans la glace fondante, et que le ro- binet r est ouvert, on a pour l'expression du même poids d’air [v+e : Je 1 + of 760 On a done É au v 1 H "+ oH 1 DISC, Vi + ot H, VER metro Mat De cette équation on tire +, mais il faut connaître v On détermine facilement ce rapport, en faisant couler du mercure par le robinet R jusqu’à ce que le mercure affleure à un se- cond repère, marqué plus bas sur le tube «b. L'air occupe alors dans le manomètre un volume v’, que l’on connaît exactement par un jaugeage au mercure. Soient H,” la hau- DES VAPEURS. 525 teur du baromètre au moment de cette dernière lecture, et h; la différence de niveau du mercure dans les deux tu- bes ab, ed; le poids de l'air sera exprimé par v ere (v 2e =) —.— .d; on a donc [2 v' 11 RUSSE. 1 [v be | (He 4) = [v + — mL Dry On déduit de là V, et on connaît, par suite, Fr Deux expériences de ce genre ont été faites pour déter- miner le point de fusion du mercure : La première a donné — 38°,67 La seconde — 38°,33 Moyenne — 38°,50 Ainsi, la température de fusion du mercure est plus élevée qu’on ne l’admet généralement. J’ai voulu déterminer cette même température sur le ther- momètre à mercure, parce qu'il était intéressant de constater si la contraction du mercure se fait, régulièrement, jusqu'à sa congélation. En opérant dans des conditions semblables à celles que j'ai indiquées plus haut pour le thermomètre à air, j'ai reconnu que le thermomètre à mercure devenait sta- tionnaire à — 38°,60. Je conclus de cette expérience que mes thermomètres à mercure ne présentent pas, avec le thermo- mètre à air, de différences assignables aux basses températu- res. Des expériences que j'ai faites anciennement, pour des températures comprises entre o° et — 35°, avaient donné le même résultat. 526 FORCES ÉLASTIQUES Soufre. Les expériences sur l'ébullition du soufre ont été faites dans la cornue en fonte qui avait servi pour le mercure. J'avais donné d’abord à l'appareil la disposition que repré- sente la figure 10; j'espérais que le refroidissement par l’air ambiant suffirau pour condenser la vapeur de soufre dans le récipient supérieur Co, et que le soufre liquide reviendrait facilement à la chaudière. Mais, dans une expérience prélimi- naire qui fut faite avec une pression de 3 atmosphères seule- ment dans le réservoir à air, un des orifices de passage de la vapeur s'étant bouché, une violente explosion eut lieu et le ré- cipient en fonte Co vola en éclats. Une colonne de vapeur de soufre enflammé fut lancée en l’air et mit le feu à la toiture du hangar sous lequel l’appareil était disposé. Pour éviter, à l'a- venir, des accidents de ce genre, j'ai changé la disposition de l'appareil. Je me suis servi de la même cornue, laquelle était restée intacte; j'ai repris le couvercle CBED des figures 9 et 10, et j'ai adapté sur la tubulure F un large tuyau en fonte, dont une partie est représentée en rs#y dans la figure 12. Ce tuyau, qui avait 10 centimètres de diamètreintérieur et2",5ode longueur, communiquait, par un tube de plomb, avec le grand réservoir à air comprimé. C’est dans ce tuyau que la vapeur de soufre se condensait, et le soufre liquide retournait à la chaudière. Le thermomètre à air était disposé comme dans les expé- riences sur le mercure; il renfermait de l’air très-dilaté, qui ne faisait équilibre à la pression ordinaire de l'atmosphère que quand le soufre bouillait, sous cette même pression, dans la cornue. L’ébullition du soufre: se fait tranquillement, et sans sou- DES VAPEURS. 527 bresauts. Lorsque le feu n’est pas poussé trop vivement sous la chaudière, le thermomètre à air atteint une température parfaitement stationnaire; mais si l’ébullition est trop vive, on entend un clapotage assez fort dans le tube en fonte rsw, et le thermomètre à air monte successivement. C’est qu'alors une partie notable de soufre liquide s’accumule dans le tube rst, et le bouche en partie, par suite de l’état visqueux que le soufre prend toujours à haute température; l’ébullition se fait ainsi, dans la cornue sous une pression supérieure à celle que le manomètre annonce pour l'atmosphère artificielle. Cette circonstance se présente, surtout, pour les ébullitions sous faibles pressions ; lorsque le manomètre marque des pressions inférieures à 0,2, le thermomètre à air ne prend plus l’état stationnaire. Le tableau suivant renferme toutes les déterminations que j'ai pu faire par cette méthode : Les points sont marqués p sur la courbe. Températures du thermomètre Pressions sous lesquelles à air. ébullition a lieu : 387,64 257,03 418,70 467,45 440,30 679;97 447,71 763,04 485,61 1308,54 513,90 1869,89 529,74 2423,73 554,03 3273,29 Je n'ai pas réussi à obtenir des déterminations sous des pressions plus élevées; il faut alors un feu violent sous la cornue, et l’on atteint bientôt la température à laquelle le verre se ramollit. Ainsi, dans une expérience où la pression était de 5125",0, l’ébullition a été maintenue longtemps sans que Je thermomètre à air prit l’état stationnaire ; je re- 928 FORCES ÉLASTIQUES connus même, au bout de quelque temps, que le thermome- tre baissait. Le verre s’était suffisamment ramolli à cette haute température pour que le réservoir du thermomètre à air se dilatät sous la pression de l’air intérieur. Dans des conditions semblables, il n’était plus possible de faire des observations exactes (*). Pour construire une courbe graphique sur les expériences dont je viens de donner les résultats, et qui comprennent une grande étendue de températures, j'ai été obligé d'aban- donner la règle que j'ai suivie pour les autres vapeurs. Au lieu d'admettre qu'une division de l’axe des abscisses repré- (*) Le thermomètre à air, avec enveloppe de verre, ne peut pas être employé au-dessus de 55o°, Pour les températures élevées, il faut avoir recours au thermo- mètre à air, avec enveloppe de platine, ou au thermomètre à vapeur de mercure, disposé comme je lai décrit, t. XXI, page 267. J'ai essayé d'obtenir les tempéra- tures d’ébullition du soufre sous des pressions plus élevées que celles qui ont éte obtenues dans les expériences décrites plus haut, et à l’aide du thermomètre à va- peur mercurielle; mais j'ai été arrêté par la difficulté de maintenir l’ébullition sous ces hautes pressions. Le fond de la cornue doit être, alors, an contact du charbon embrasé, et il est impossible d'éviter un suréchauffement de la vapeur. Je me con- tenterai d'indiquer la disposition du thermomètre à vapeur de mercure que j'avais adopté pour ces expériences. Le réservoir de ce thermomètre est un cylindre abcd (fig. 13), en fer forgé, ayant 10 centimètres de hauteur, et 3 c. » de diamètre intérieur. Les parois ont 2 millimètres d'épaisseur ; les deux fonds sont vissés sur le cylindre. Le fond supé- rieur est muni d’une tubulure ef, dont l'ouverture à 1 millimètre de diamètre. Cette tubulure peut être couverte par une petite cloche en fer gk, qui s'engage à baïon- nette sur la tubulure ef, sans boucher le passage de Pair, et qui porte un anneau o pour faciliter le maniement de l'appareil. On introduit dans le réservoir abcd quel- ques grammes de mercure très-pur, on adapte la cloche Ag, etl’on descend l’appa- reil, à l’aide d’un fil de fer attaché à l’anneau o, dans le tube ED de la cornue en fonte renfermant le soufre en ébullition. Le réservoir abcd entre, à peu près exacte- ment, dans ce cylindre, et se met facilement en équilibre de température avec la cornue. Pouréviter lerayonnement vertical, on ferme l’orifice supérieur du tube ED DES VAPEURS. 529 sente un degré du thermomètre, et qu’une division de l’axe des ordonnées représente la pression de 10 millimètres de mercure, je suppose que la division des abscisses représente 10 degrés du thermomètre, et que la division des ordonnées représente 100 millimètres ; en d’autres termes, je construis les points, sur la planche V, d’après la table suivante : T F 38,76 25,70 41,87 46,74 44,03 67,99 4477 76,30 48,56 130,86 51,39 186,99 52,97 242,37 55,40 327,33 Sur cette courbe graphique provisoire, je prends les élé- ments suivants : T, = 337 F,— 257,0 T, = 470 F, — 1063,0 D — 555 F, — 3196,0 avec un bouchon de terre cuite. Lorsque l’ébullition dusoufre a été maintenue pen- dant quelque temps sous la haute pression, on enlève le thermomètre à vapeur mer- curielle, avec un fil de fer qui est attaché à l'anneau o. L'appareil étant refroidi, on détache le tubegA; on introduit de l’eau dans le réservoir abcd, et par l’agitation on fait sortir facilement tout le mercure provenant de la condensation de la vapeur mer- curielle quiremplissait le réservoir abcd à la température inconnue x. Cette tempéra- turese déduit du poids du mercure recueilli. Pour tenir compte de l’augmentation de capacité du réservoir abcd par la dilatation, je n’ai pas trouvé de moyen plus sûrque celui qui consiste à déterminer, avec le thermomètre à vapeur mercurielle, latempé- rature d’ébullition du soufre sous la pression de l’atmosphère. Comme cette tempéra- ture est déjà connue sur le thermomètre à air, on peutse servir des données de l’ex- périence pour en déduire la dilatation apparentede la vapeur du mercure dans le fer ; onsesert ensuite decettedilatation apparente dansle calcul des températures plus éle- vées, en admettant qu’elle ne change pas sensiblement par l'élévation de température. T XX VT. 67 530 FORGES ÉLASTIQUES et, à leur aide, je calcule les constantes de la formule Log F = a + bo. Je trouve ainsi : 2 — 5,15450317 b = — 2,7445700 Log 6 = 0,4384743 Log « — 1,9986684 t = T — 387. La table suivante a été calculée d’après cette formule : Températures Forces élastiques Le F du thermomètre à air. de la vapeur. 5 760 390 272,31 » 400 328,98 » 410 393,20 » 420 472,11 » 430 560,98 » 44o 665,110. » 450 779,89 0,0112165 46a 912,74 0,0795335 470 1063,17 0,145789b 480 1232,70 0,2100419 490 1422,88 0,2723555 5oo 1635,32 0,3327899 : 5ro 1871,57 0,3913955 520 2133,30 0,4482335 530 2421,97 0,5033545 540 2739,21 0,5568115 550 3086,7 0,6086545 560 3465,33 0,6589315 570 3877,08 0,7076907 Les points donnés par les observations se placent assez bien sur la courbe graphique de la planche V, qui a été construite sur cette table. Je n'ai pas réussi à déterminer, avec quelque précision, la température d’ébullition du soufre sous des pressions plus DES VAPEURS. 531 faibles que 250 millimètres ; l’ébullition est alors irrégulière et le thermomètre ne s'arrête pas à un état stationnaire. Mais j'ai cherché à obtenir, par la méthode statique, des valeurs, au moins approchées, des forces élastiques de la vapeur de soufre pour les températures comprises entre o° et 300°, et j'ai suivi pour cela le procédé que j'avais déjà employé pour la vapeur de mercure. Un ballon A renferme 5o à 60 grammes de soufre purifié par une première distillation; il se termine par un tube courbe qui est soudé au tube vertical gk du manomètre barométrique ef, gh des fig. 4 et 5, pl. IE, t. XXI. Le tube gk porte un tube capillaire m7 en verre, par lequel on peut faire le vide dans l'appareil. Le ballon est maintenu dans une grande cuve à huile, munie d’un agitateur et d’un thermomètre à mercure qui donne la température du bain. Lorsque l'appareil est disposé, on en sèche complétement les parois, en faisant plusieurs fois le vide et laissant rentrer de l’air bien desséché. On chauffe ensuite le bain d'huile jusqu’à 200°, et on fait le vide par la tubulure "2 pour ne laisser dans l’appareil qu'une faible pres- sion d’air. On scelle à la lampe le tube en verre mn. Lorsque le bain d’huile est revenu à la température am- biante, on détermine la force élastique de l’air resté dans le ballon, et l’on admet que celle de la vapeur de soufre est abso- lument insensible à cette basse température. La force élastique de l’air, ramenée à o°, était de 12%,61. On calcule facilement la force élastique que prendrait cet air, s’il était seul, aux di- verses températures auxquelles on portera le bain d'huile. On élève, successivement, la température du bain d'huile, et l’on fait la mesure de la force élastique au moment de la température maximum stationnaire, le bain étant 67. 532 FORCES ÉLASTIQUES continuellement agité. On retranche de cette force élastique celle que l'air seul aurait présentée à cette même température, et l’on admet que la différence exprime la force élastique de la vapeur de soufre. J'ai obtenu ainsi les valeurs suivantes : Températures du thermomètre à air. Forces élastiques. LA min 60,54 0,20 121,02 1,28 139,19 1509 187,85 2,0 235,70 7,28 271,10 18,68 298,00 36,23 Le lendemain de ces expériences, le bain d'huile étant re- venu à la température ambiante, on a déterminé de nouveau la force élastique du gaz resté dans le ballon; on l’a trouvée de 12"",23 à o°, c’est-à-dire plus faible de 02,38 que la pression initiale. Cherchons d’abord si la formule à une seule exponentielle, que j'ai calculée sur les expériences faites par la méthode des ébullitions, représente encore, d’une manière satisfai- sante, les valeurs obtenues par la méthode statique, bien que ces dernières se rapportent à des températures qui ne sont pas comprises entre celles pour lesquelles on a calculé les constantes. Or, on trouve, par la formule : T F 139,0 0,192 au lieu de 1,33 donné par l'expérience 188,0 1,266 2,05 d° 236,0 6,221 7,30 d° 271,0 17,28 18,65 d° 298,0 35,38 36,23 Ge dé _. Dan fin, ar DES VAPEURS. 533 On voit que notre formule représente, d’une manière très- approchée, nos expériences faites par la méthode statique ; les valeurs que l’on déduit de la formule ne sont trop fai- bles que de 1 millimètre environ. Cette différence est consi- dérable pour les températures inférieures à 200°, où la va- peur du soufre n’a que des tensions extrêmement faibles ; mais elle est négligeable au-dessus de 300°. On peut donc employer cette formule pour les températures comprises en- tre 300° et 600°. Je n’ai pas cherché à calculer, pour la vapeur du soufre, une formule à deux exponentielles, s'appliquant à toutes les expériences depuis o° jusqu’à 550°, parce que, pour le cal- cul des cinq constantes, il m'aurait fallu choisir cinq tempé- ratures équidistantes, dont les trois premières se rapporte- raient à des forces élastiques très-faibles, qui ne peuvent pas être données par l’expérience avec une approximation suf- fisante. J’ai trouvé que la température de fusion du soufre (*) est (*) On n’est pas encore d’accord sur la température de fusion du soufre ; la même incertitude règne sur la fusion de la plupart des corps. Elle tient à ce que, pour le plus grand nombre, le changement d’état n’est pas subit; il se fait graduelle- ment et, pour quelques-uns, le thermomètre ne se fixe nulle part. Le potassium en montre un exemple remarquable (4nnales de chimie, t. XLVNI, pag. 274), car le métal fondu n'indique, pendant son refroidissement, aucune température sta- tionnaire; sa congélation se fait graduellement, et dans une certaine étendue des températures. J'ai fait, anciennement, des expériences sur la vitesse de refroidissement des corps, pour en déduire les variations que leur capacité calorifique subit par les changements de température, ainsi que les absorptions ou dégagements de chaleur que quelques-uns éprouvent par un changement d'état, ou par suite de modifica- tions moléculaires. Ce mode d'opérer convient parfaitement pour fixer les tempé- 534 FORCES ÉLASTIQUES à 113°,60.({nnales de chimie et de physique, 3° série, t. XLVI, page 276.) ratures de solidification des liquides, et pour indiquer les changements molécu- laires qui, souvent, ne se manifestent pas d’une manière visible. Je citerai, comme exemple, une expérience que J'ai faite sur le soufre, Le soufre fondu était coulé dans un tube de verre, de 3 centimètres de diamètre et d’une longueur de 30 centimètres; il en occupait une hauteur de 8 centimètres. Un thermomètre à mercure , dirigé suivant l'axe du tube, plongeait dans le soufre liquide. On chauffait le tube à 300° environ, et on le plaçait dans l'étuve à vapeur d’eau que j'ai décrite (Annales de chimie, 2°série, tome LXXIII, page 20) et qui ser- vait à la détermination des chaleurs spécifiques. On suivait le refroidissement du thermomètre, de minute en minute, dans cette enceinte dont les parois restaient constamment à 100°, On a trouvé ainsi : Nombre A Refroidissement Nombre : Refroidissement des minutes, lempératures, par minute, des minutes, DRE par minute, 0 o 0 245,75 Q ° 1,85 1 235,38 Bo. T 126; 2 1,65 2 225,60 97 pe. 1224 1,59 3 216,40 us è HA 20 1,50 4 208,35 1 52 119,49 1,10 = 7,94 28 118,30 5 200,81 1,25 6 ; 5 6,56 29 117,05 En A 6,28 30 116,30 net è 19797 5,59 31 115,00 4 Û 182,38 Sete a 5,48 32 114,00 Se 2 pUEE 5,52 33 113,05 pr Li ue Es 6,58 34 112,20 sue 164 6,40 35 111,45 è L 12 158,20 0,65 4 4,97 36 110,80 15 153,29 9,90 4,14 37 109,90 (1 149,15 3 3 9,70 15 145,74 D cor 0,60 4 3,12 39 108,60 16 142,62 0,60 5 de 3,09 40 108,00 Ge 17 139,53 2,81 4t 107,60 5. 18 136,72 pee ’ 2,52 42 107,1 19 134,20 3 0,40 2,40 4 106,7 5 20 131,80 0,24 ns 2, 2,10 44 106,2 0,33 FAT 2,05 45 105,87 à 3 22 127,65 46 | + 4,2 = 1,70 110,10 (pos 5 FE 47 111,8 de DES VAPEURS. 535 TROISIÈME CLASSE. SUBSTANCES GAZEUSES A LA TEMPÉRATURE ORDINAIRE DE L AT- MOSPHÈRE, MAIS QU'ON PEUT LIQUÉFIER PAR LA COMPRES- SION OU PAR LE FROID. Pour déterminer les forces élastiques de vapeur des sub- stances qu'on liquéfie facilement dans les mélanges réfrigé- rants, on peut employer, avec succés, les appareils que j'ai précédemment décrits, et surtout celui qui est représenté Nombre : Refroidissement Nombre è Refroidissement des minutes. DER par minute, des minutes, Tenpératnres. par minute, o © C] 0,90 ° 0,08 48 112,7 + 0:9 74 112,90 si —+ 0,55 d 0,10 :9 113,05 a 75 112,80 É 50 113,30 & 76 112,75 Par sl + 0,10 0,05 5: 113,40 5 77 112,70 5 345 + 0,0 0,12 2 113,4 78 112,58 —- 0,10 0,11 53 113,55 aus 79 112,47 54 113,60 Û 80 112,40 a. Te ar ue Dielegs,» 8£ 112,23 ne 64 113,60 Ré 82 112,10 ou 65 113,44 Er 83 111,91 0,10 66 113,40 e 84 111,76 AE 0,02 0,14 67 113,38 85 111,62 2 ù 0,08 fe 68 113,30 Fes 86 111,45 ne 69 113,29 à 87 111,06 ee 0,02 « o,4r 70 113,27 ne 88 110,65 “E 7t 113,19 t 89 110,26 LE E 3 9,09 0,39 72 113,10 os go 109,87 73 112,98 É L'expérience avait été entreprise pour reconnaître si les phénomènes, si curieux, de changement de couleur et de consistance que le soufre présente au-dessus de son point de fusion, sont accompagnés de dégagement ou d’absorption notables de 536 FORCES ÉLASTIQUES planche IV, fig. 8, et dont j'ai indiqué la manœuvre page 182. Mais ces appareils ne peuvent plus servir pour les gaz qu'on ne parvient à liquéfier que sous de très-fortes pressions. J'ai recours alors à l'appareil représenté fig. 16 et 17, et dont} de vais donner la description. Il se compose de deux cylindres en fonte de fer A et B ac- chaleur. Or, on reconnaît qu'entre la 8e et la 12° minute, où Je soufre a passé de 1892° à 158°, une anomalie se manifeste dans les vitesses de refroidissement; il ya eu absorption de chaleur qui a accéléré le refroïdissement : c’est précisément dans cet intervalle de température que s’opère la viscosité du soufre. Le thermomètre est descendu ensuite jusqu’à 105°,9, le soufre conservant l’état liquide; il a pris alors une marche ascendante jusqu’à 113°,60, où il est resté sen- siblement stationnaire pendant 18 minutes. C’est le véritable point de fusion du soufre, ou plus exactement, c’est la température à laquelle sa cristallisation s’ef- fectue. Le thermomètre a repris ensuite sa marche descendante, d'abord lente- ment, car dans les dix premières minutes qui ont suivi l’état stationnaire, il n’a baissé que de 0°,6, et de 1°,18 dans les dix minutes suivantes. A la 90° minute sa température était de 109°,87, et la vitesse du refroidissement n’était encore que la moitié de celle que l’on avait observée à la 37° minute, où le soufre était liquide à cette même température 109°,9. Il est vrai que cette moindre vitesse de refroidissement que l’on observe sur le soufre solide, par rapport à celle que présentait le soufre resté liquide à la même température, par conséquent pour un excès égal de température sur le milieu ambiant statiounaire, peut être attribuée à une conductibilité moindre du soufre solide pour la chaleur ; mais une autre cause intervient évidemment, car à partir de la 65© minute la vitesse de refroidissement augmente, tandis qu’elle devrait di- minuer comme le fait l'excès de sa température sur celle de l'enceinte, La seule manière d’expliquer ce fait, c’est de dire que le soufre, en cristallisant, n’a pas pris sa solidité complète, qu’il durcit successivement après sa cristallisation, en dégageant de la chaleur latente de solidification, et que ce dégagement de chaleur continue dans un certain intervalle de température au-dessous de sa cristallisation. J'ai eu occasion de constater un fait analogue sur plusieurs corps après leur solidi- fication, tandis que sur d’autres, immédiatement après leur solidification complète, le thermomètre prenait une marche descendante régulière. DES VAPEURS. 537 colés : le cylindre À a 10 centimètres de diamètre intérieur, le cylindre B n’en a que 3. Ainsi les capacités des cylindres A et B sont entre elles comme 100 est à 9. Les cylindres communiquent par une ouverture o pratiquée au bas de la paroi qui les sépare. La paroi supérieure de l'appareil est percée de trois ou- vertures @, b, c, que l’on ferme hermétiquement à l’aide de boulons taraudés à vis d, e, f. Les ouvertures a et b corres- pondent au grand cylindre A ; l'ouverture c communique au petit cylindre B. Le boulon e, foré intérieurement, porte un robinetr, sur lequel on ajuste, à l’aide d’un second écrou g, un tube en cuivre kG , par lequel on comprime le gaz dans l'appareil. L’écrou d est plein, il ferme simplement l’ouverture a. L’écrou f est foré intérieurement; on y adapte, à l’aide d'un second écrou k, un tube capillaire en platine /mnx, destiné à relier l’appareil avec un manomètre à air com- primé CD. Pour obtenir la fermeture hermétique des ouvertures par les boulons, on a terminé le tube en cuivre k par un cône de cuivre pp (fig. 17), que l’écrou LA serre fortement dans un cône semblablé, ménagé dans la tubulure f. Le tube capillaire en platine /mn est ajusté hermétiquement dans la tubulure f, à l’aide d’un double cône en plomb qu'il traverse à frotte- ment, et que l’on comprime énergiquement dans la tubu- lure de l’écrou A. Pour que le plomb ne soit pas altéré par le mercure qui arriverait à son contact, on le recouvre préa- lablement de caoutchouc à demi fondu. Le manomètre à air comprimé se compose d’un tube de cristal CD, de 3 mètres de longueur, dont le diamètre inté- ETXXVI. 68 538 FORCES ÉLASTIQUES rieur est de 10", et l'épaisseur de paroi de 2"®. Ce tube, fermé en haut et ouvert par le bas, est disposé le long d’une planche parfaitement verticale. Une tubulure en fer srt réunit le fil de platine avec le tube manométrique. A cet effet, la partie sr de la tubulure est percée d’une ouverture dans laquelle le fil de platine entre presque à frottement. La partie rt de la tubulure étant remplie de mastic fondu, et l’extré- mité ouverte du tube manométrique étant bien chaude et couverte de mastic liquéfié, on enfonce cette extrémité dans la tubulure jusqu’à refus. Le mastic fondu pénètre dans le tube manométrique en cristal et remplit, sur une hauteur de 4 à 5 centimètres, l'intervalle annulaire qui existe entre la paroi intérieure du tube et le fil de platine. Enfin, quand le mastic intérieur a perdu sa fluidité, on recouvre extérieure- ment de mastic la tubulure de fer et la partie sx du fil de platine. Ge mode de fermeture est très-efficace, car le mano- mètre ainsi constitué restait quelquefois plusieurs jours sous des pressions de 30 à 40 atmosphères, et il a résisté souvent, sans rupture et sans fissures, à des pressions de plus de 100 atmosphères. L'appareil en fonte AB est maintenu dans une position in- variable par un étrier en fer, scellé dans un mur. Il se trouve à l’intérieur d’une grande cuve VV, que l’on peut chauffer à volonté avec une lampe à gaz placée dessous. Un thermo- mètre T plonge dans l’eau de la cuve, et un agitateur MN per- met d'obtenir l’uniformité de température par une agitation continuelle. Le tube CD porte 4000 divisions de longueur égale. On a fait un grand nombre de jaugeages des capacités cor- respondantes aux divisions du tube, par des pesées de mer- DES VAPEURS. 53g cure (*). Lorsque le niveau du mercure s'arrête à une divi- sion N, on connaît exactement la capacité occupée par l'air dans la partie supérieure du tube. ne (*) Le jaugeage en capacité d’un tube divisé en longueurs égales est ue opé- ration délicate, quand la précision est nécessaire. Je vais dire, sommairement, comment on l’a effectué sur le tube CD. L’extrémité de ce tube, qui doit être fer- mée, a été étirée à la lampe en pointe ouverte. L’autre extrémité est mastiquée dans l’une des tubulures d’une pièce en fonte, avec robinet à trois voies, semblable à celle que j'emploie ordinairement pour les manomètres. Dans la seconde tubu- lure de cette pièce, on a mastiqué un autre tube de verre, plus long que le tube CD, et d’un diamètre plus grand. Le robinet étant dans la position 2 (fig, 19), les deux tubes communiquent; on adapte un tube desséchant à la partie supé- rieure du second tube, et à l’aide d’une machine Pneumatique que l’on fait com- muniquer avec l'extrémité effilée et ouverte du tube CD, on fait passer un courant d’air sec à travers le système des deux tubes pour en dessécher parfaitement les parois intérieures. On verse alors du mercure par l’orifice supérieur du second tube, jusqu’à ce que le mercure ayant rempli complétement le tube CD commence à se déverser par son extrémité supérieure effilée. Le tube CD étant compléte- ment rempli de mercure, on tourne le robinet dans la position moyenne entre 2 (Bg. 19) et x (fig. 19) ; la communication entre les deux tubes est interceptée. On continue alors à tourner lentement le robinet dans le méme sens, en le rappro- chant par conséquent de la situation 1 (äg. 19); le mercure du tube CD s'écoule lentement au dehors, on le recueille dans un premier tube de verre, marqué n° 1, et l’on arrête l'écoulement quand le tube n° r en a reçu quelques grammes. On note exactement, à l’aide d’une lunette horizontale, la division à laquelle le niveau du mercure s’arrête maintenant dans le tube CD. On fait écouler de nouveau du mercure que l’on recoit dans un second tube n° 2, et l’on note encore la division à laquelle le niveau du mercure s'arrête dans le tube après ce second écoulement. On continue ainsi jusqu’à ce que le tube CD s’étant presque complétement vidé, le mercure s’arrête à une des dernières divisions. On a donc le mercure qui rem- plissait le tube, réparti dans une série de tubes numérotés, ainsi que les divisions auxquelles le niveau du mercure se trouvait après chaque prise. L'ensemble des tubes contenant le mercure est placé sur l’un des plateaux de la balance, et on établit l'équilibre par une tare placée sur le second plateau. On verse alors dans un 68. 54o FORCES ÉLASTIQUES Lorsque l'appareil est complétement monté, on commence par le sécher et le remplir d’air sec; à cet effet, on y fait un grand nombre de fois le vide avec la machine pneumatique communiquant par le tube Gkr, et l’on fait rentrer chaque fois de l'air sec. On verse ensuite, par l'ouverture a débouchée, une quantité connue de mercure qui doit remplir un peu plus que la moitié des capacités A et B. On ferme de nouveau le boulon d. Pour fermer hermétiquement ces boulons, on interpose des lames de plomb, couvertes sur les deux faces de mastic gras au minium. Le tube Gki communique avec un système de tubes métal- liques, munis des trois robinets R, R' et R”. La tubulure RE correspond à la pompe foulante avec laquelle on com- prime le gaz dans l’appareil en fonte. Le tube R°H commu- nique avec un grand manomètre à air libre, dont on peut comparer les indications avec celles qui sont données, sous flacon le mercure du tube n° 1; on remet ce tube sur la balance. Les poids qu'on est obligé d'ajouter représentent le poids de la première prise de mercure. On opère de même, successivement, pour les tubes n° 2, n° 3, etc., etc. On a donc les poids du mercure qui remplit les capacités supérieures du tube, lorsque le niveau du mercure affleure aux diverses divisions que l’on a notées pendant l'écoulement successif. Comme ces capacités ne doivent être comparées qu’entre elles, on les représente par les poids de mercure qui les remplissent. A l’aide de ces données, on construit sur une planche carrelée, semblable à la planche V, une courbe dont les abscisses représentent les nombres de divisions observées sur le tube CD, et les ordonnées indiquent les capacités correspondantes occupées par l’air. On relève sur cette courbe les capacités qui correspondent à toutes les dizainés de divisions tracées sur le tube CD, depuis la division o jusqu'à la division 4,000. Les divisions intermédiaires et les fractions de division sont calculées par interpolation. DES VAPEURS. 541 des pressions égales, par le manomètre à air comprimé. Enfin, par la tubulure R'L on peut laisser le gaz comprimé s'échapper dans l'atmosphère. On comprime maintenant le gaz que l’on veut liquéfier, l'appareil étant en communication, à la fois, avec le mano- mètre à air comprimé CD et avec le manomètre à air libre. Le mercure, refoulé dans la capacité A, passe en partie dans la capacité B, dont il chasse l’air dans le tube manométrique CD; ce n’est que quand le mercure atteint l’extrémité / du tube de platine {mnx que le mercure s’élève dans le tube manométri- que CD. Ainsi ce dernier tube est déjà rempli d’air sous plu- sieurs atmosphères quand le mercure commence à atteindre les premières divisions du tube CD. On ferme alors le ro- binet R, on laisse R”etr ouverts; on observe, simultanément, ) le manomètre à air libre et le manomètre à air comprimé ; on déduit de là la force élastique que possède l’air du mano- mètre CD, à la température ft, quand il occupe la capacité in- diquée par la division du tube à laquelle le niveau mercuriel s'arrête. On obtient une seconde détermination en compri- mant une plus grande quantité de gaz, et faisant une nouvelle comparaison avec le manomètre à air libre. Pour liquéfier, dansl’appareil À, un gaz dont la liquéfaction est difficile, comme l'acide carboniqueet le protoxyde d'azote, on remplit la cuve VV d’un mélange réfrigérant qui facilite la liquéfaction, et l’on juge de la quantité de liquide obtenue par le nombre de litres de gaz que l’on a comprimés dans l'appareil. On arrête la marche de la pompe au bout de quel- que temps ; on ferme le robinet R, et on ouvre doucement le robinet R' pour laisser échapper une portion du gaz com- primé dans l'appareil A, et le purger complétement de l'air 542 FORCES ÉLASTIQUES qu'il peut contenir. On remet la pompe en mouvement jus- qu'à ce que l’on suppose que l’espace À est presque entière- ment rempli de liquide. On ouvre une dernière fois le robi- net R' pour achever de purger d’air. Pour être sûr qu’il ne reste plus trace d'air, on adapte à la tubulure R'L un tube qui conduit dans une cloche le gaz que l’on veut faire sor- tir de l’appareil, et l’on s'assure de sa pureté sur la portion ainsi recueillie. Enfin, on ferme définitivement le robinet r. On procède maintenant à la détermination de la force élas- tique de la vapeur aux diverses températures. Le mélange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cristallisé est constamment, et très-vivement, agité par l’agitateur MN; on emploie les artifices ordinaires pour rendre sa température aussi stationnaire que possible pendant un certain temps, avant l'observation. C'est une précaution plus indispen- sable dans ce cas que dans la plupart des expériences ana- logues, parce que le réservoir AB, possédant une grande masse, demande beaucoup de temps pour se mettre en équili- bre de température avec le milieu ambiant. C’est la difficulté principale pour les observations aux basses tempéra tures. On note, simultanément, le thermomètre T de la cuve et le manomètre à air comprimé CD. On avait toujours soin de faire un certain nombre de déterminations successives, et l’on donnait la préférence à celles qui ne présentaient pas de variations sensibles, parce qu'elles se rapportaient, évidem- ment, à l’appareil pris dans les meilleures conditions d’équi- libre de température avec le milieu ambiant. Pour élever la température du mélange réfrigérant, on en- lève une partie de ce mélange et on la remplace par une quantité égale d’une dissolution chaude et concentrée de DES VAPEURS. 543 chlorure de calcium. La température s'élève d’abord, mais elle atteint bientôt un maximum, à partir duquel elle s’abaisse ensuite lentement par suite de la fusion d’une partie de la glace que le bain renferme encore. Au bout de quelque temps, l’abaissement de température s'arrête, et un état stationnaire s'établit pendant quelques minutes ; c’est le moment que l’on choisit pour les observations. Comme la température a os- cillé longtemps autour de ce point, on peut espérer que le liquide du réservoir en fonte est bien en équilibre de tempé- rature avec lethermomètre T. Enfin, lorsque le bain de la cuve VV atteint la tempéra- ture de l’air ambiant, on retire de la cuve la dissolution de chlorure de calcium, et on la remplace par de l’eau pure. Les expériences deviennent plus faciles aux températures élevées, parce que, à l’aide de la lampe à gaz, on peut élever, rapide- ment ou lentement, la température du bain au degré que l’on veut, et l’y maintenir longtemps à l’état stationnaire. Voyons maintenant comment on déduit la force élastique de la vapeur, ou du gaz, dans le réservoir À, de l'observation du manomètre à air comprimé CD. Cette force élastique est égale à la force élastique æ de l’air dans le manomètre CD, exprimée en colonne de mercure, et augmentée de la différence de niveau du mercure dans le tube CD et dans le réservoir en fonte À. On connaît, avant le commencement des expériences, quand l'appareil est sous la pression de l’atmosphère, la si- tuation du niveau du mercure dans le réservoir A par rap- port au zéro de la division du tube CD. La position de ce ni- veau a été tracée sur la paroi extérieure du vase en fonte A, et il suffit de mesurer au cathétomètre la distance de ce trait au zéro de la division du tube CD. Quand, par suite de 544 FORCES ÉLASTIQUES l'augmentation de la pression dans l’espace À, le mercure s’é- lève dans l’espace B et dans le tube manométrique CD, il est facile de calculer, avec une approximation très-suffisante, l’a- baissement du niveau du mercure dans la capacité A, quand le mercure s'élève, successivement, aux diverses divisions du tube CD, parce que l’on connaît les sections des espaces A et B et celle du tube manométrique CD. On connaît donc, pour chaque observation, la hauteur h, de mercure à o° qu'il faut ajouter à la force élastique de l’air comprimé pour avoir la force élastique de la vapeur dans l’espace A. Cela posé, supposons une expérience dans laquelle la force élastique dans l’espace À est mesurée, à la fois, par le mano- mètre à air libre et par le manomètre à air comprimé. Sup- posons de plus que l'air suit, rigoureusement, la loi de Ma- riotte, et qu’il a le même coefficient de dilatation 0,00367 sous toutes les pressions, Soient, au moment de l'observation : H, la force élastique du gaz dans le réservoir à air, mesurée sur le mano- mètre à air libre; V le volume occupé par l'air dans le manomètre à air comprimé, exprimé par le poids du mercure qui le remplit; 6 la température de cet air; 1 la hauteur du mercure soulevé dans le tube CD, depuis le niveau dans le réservoir À ; 4 le coefficient de dilatation cubique du verre, # = 0,0000227; à Le poids du centimètre cube d’air à o° et sous la pression 1000, La force élastique de l’air dans le manomètre à air com- q primé est H, — /; le poids de cet air est donc 1 +40 H — 7 ., rent 1000 Dans une seconde expérience, faite sous une pression trop DES VAPEURS. 545 grande pour qu’on puisse se servir du manomètre à air libre, et où l’on n’observe que le manomètre à air comprimé, on aura : V' pour le volume occupé par l’air dans le manomètre à air comprimé; 6" pour la température de cet air; l pour la colonne de mercure soulevée dans le tube CD; z' étant la force élastique, inconnue, de l’air dans le tube manométrique, On aura pour le poids de cet air : 1 + 40 z 1 —+- «ÿ’ 1000 ; V' comme il est resté le même, on doit avoir 1 + 40° x & 1 + 40 H, — 7 1 + œù 1000 a 1 — af 1000 \'4 ou simplement Posons 1 + 40 (H, — EE EE = À, 1 + aoû 1000 k À sera une constante qui servira pour toutes les détermina- tions successives, et l’on aura 1 + af V1 + 4)? ZI — 1000 À et la force élastique de la vapeur dans l’espace A sera A 1 + a’ CPR) HUE Mais, dans les calculs qui précèdent, nous avons fait deux hypothèses qui sont aujourd’hui inadmissibles : l'exactitude de la loi de Mariotte pour l'air, et la constance du coeffi- cient de dilatation de l'air sous toutes les pressions. J'ai démontré (t. XXI, page 115) que le coefficient de dilatation TRCVL, 69 546 FORCES ÉLASTIQUES de l'air, sous la pression constante de 760, étant 0,005670, il dévient 6,003695 sous la pression constante de 2570, Ce coefficient augmente donc rapidement avec la pression. Mal- heureusement, les expériences de dilatation n'ont pu être faites, jusqu'ici, sous des pressions assez élevées pour que l'on puisse calculer le coeflicient de dilatation sous les grandes pressions qui sont mesurées sur le manomètre à air comprimé. Si l’on pouvait admettre que le coefficient de dilatation augmente proportionnellement avec la pression, on obtiendrait, en partant des deux déterminations expéri- mentales que je viens de citer: Sous la pression de -— a = 0,003670 2,500 0,00369b 5,000 0,003731 10,000 0,003802 20,000 0,003945 30,000 0,004087 42,000 0,00/4228 50,000 0,004371 60,000 0,00/5413 Mais, évidemment, on ne peut pas pousser aussi loin une formule d'interpolation, quand les constantes n'ont été dé- terminées que par des expériences très-rapprochées. Quoique, dans une même série d'expériences, les températures 6 va- rient peu, et que, par suite, l'incertitude qui reste sur le coefficient de dilatation de l'air sous diverses pressions exerce peu d'influence sur le calcul des pressions, j'ai pensé qu’il était utile de faire des expériences spéciales pour déterminer la dilatation de l'air sous hautes pressions. Je décrirai ces expériences plus loin. Les erreurs qui proviennent de l’inexactitude de la loi de ne" DES VAPEURS. 547 . Mariotte sont beaucoup plus considérables, et il est néces- saire de les corriger. Les expériences que j'ai décrites, t. XXI, page 320, rendent cette correction facile jusqu’à la pression dè 30 atmosphères où j'ai pu les pousser. J'ai donné, t. XXI, page 420, une formule d’interpolation à l’aide de laquelle on peut calculer les pressions correspondantes à des volumes connus. Soient V, le volume de l'air à la pression de 1,000 de mercure; V, de sous la pression P, Posons : aous aurons = 1 — Aim—i) + B(m— 1), SIx dans laquelle Log À — 3,0435120, Log B — 5,287375:. Cette formule représente très-bien l’ensemble des déter- minations qui ont été faites jusqu’à la pression de 30 atmo- sphères; mais peut-on s'en servir pour des pressions plus élevées? Cela est peu probable, d’après la nature de la courbe que représente cette formule, car c’est une « 2 Tr parabole dont l'axe est parallèle aux ordonnées —. Pour Q / 5 4 Tr l’abscisse (7 — 1) égale à o, on a l’ordonnée = — 1; pour 2 m A 1 4 Tr Dur m—1 = —— 28,517, l'ordonnée — a une valeur minimum 2B me —0,98/4259, c'est le sommetde la parabole ; enfin la parabole coupe, de nouveau, l’axe des abscisses pourm — 1 = 57,034. Or, les expériences et les considérations que j'ai développées 69. -548 FORCES ÉLASTIQUES (t. XXI, page 402 et suivantes) rendent la forme parabolique très-peu probable. J'ai préféré remplacer la formule parabo- lique par une formule exponentielle, dans laquelle l’ordon- née = tend vers un minimum 0,9785656 qu'elle n'atteint qu’à l'infini. Cette formule est Z = a + db». Les constantes sont calculées sur les éléments suivants : MU, — — 1,000000, m = 88 M — — 0,990 ; Fr 990884, Le TARA mn = 0,985645. On en déduit a — 0,978b656 Log b — 2,3551664 Log À — 1,9759444 Cette formule représente, aussi bien que la formule para- bolique, l’ensemble de toutes les déterminations expérimen- tales du t. XXI, et je pense qu’elle peut s'étendre, sans erreur notable, beaucoup au delà des limites des expériences d’après lesquelles on a calculé les constantes. Ainsi, nous avons la formule générale : L 43 Vo Vr = m(a + db") — T a + bX . 1000 Voyons maintenant comment cette formule peut s’appli- quer à la question qui nous occupe. Nous avons trouvé, lorsque nous admettions l'exactitude absolue de la loi de Mariotte : DES VAPEURS. 549 1 +40 H — Doc ag 1 + aô 1000 Si 8 — 0 et H,—/— 1000, cette formule donne V — A. Ainsi la constante A représente le volume que l’air com- primé occuperait à o° et sous la pression de 1000", si la loi de Mariotte était admissible. Prenons maintenant la loi de Mariotte corrigée ; soient A! le véritable volume qu’occuperait l’air à o° et sous la pression de 100077; V! le volume qu’occuperait cet air à o° et sous une pression quelconque x’; z' cette pression, qui doit être déterminée par la loi de Mariotte corrigée; 9" et Z' ont la même signification que ci-dessus : on aura pour le rapport des pressions zx! ? 1000 et pour le rapport inverse des volumes à 0°, __ Ar + af). TVA +4) Ar + af) A A'(1 + af) L 2 UE + ÿ m d’où 1000 V1 + 46’) Cette formule, qui nous servira pour calculer les forces : élastiques de l'air comprimé dans le tube manométrique CD, contient la constante A’, laquelle exprime le volume exact de l'air à o° et sous la pression de 1000". Il est nécessaire de la déterminer par le calcul; l'appareil ne: permettait pas de l’obtenir directement par expérience, parce que le mercure n'apparaissait dans le tube manométrique que sous la pression de plusieurs atmosphères. Dans l’expérience com- parative initiale, faite avec le manomètre à air comprimé et avec le manomètre à air libre, la force élastique exacte de 550 FORCES ÉLASTIQUES l'air dans le tube manométrique CD est H, — /, la tempéra- ture de cet air est 6, et son volume est V; on a donc A'(x + af) H, = 7 A'(1 + a) | VUE à a À . 1000 V(1 + 40) C'est de cette équation que l’on déduira A’. Comme elle ne peut pas être résolue directement, on cherche sa valeur par la méthode des approximations successives. Posons, pour abréger : Bd A1 + «0) 1000 ”? V(r + LL) ER La formule ci-dessus prendra la forme r —= ma +b\"); d'où # RCE La quantité m est le rapport des deux volumes A et V ni correspondant aux pressions 1000 et H, — L. Posons, dans le second membre, pour première approxi- mation, m, = r; c’est admettre l'exactitude de la loi de Ma- riotte. Nous déduirons pour seconde approximation : y me Es TE TR Remplaçant dans cette expression m, par m,, tel qu’on vient de le trouver, on a Sr La TN ZE 21,” et ainsi de suite. Il est inutile de pousser plus loin que m;, car m, ne dif fère plus de ", que d’une unité dans la 7° décimale. ! DES VAPEURS. 554 Avec cette valeur de m on calcule 1 + 40 GR OUAPE ver Comme la pression initiale H,— / ne dépasse pas quelques mètres de mercure, A’ ne diffère pas beaucoup de A. Comme l’air atmosphérique se comprime un peu plus que ne l’exi- gerait la loi de Mariotte, A’ est toujours un peu plus grand que À. Posons A'(r Æ a) a + CES. = É, T7 5 BR, ; ta # - étant une fraction qui s'approche beaucoup de l'unité, on a done 1000 VI (RU AO € mais ON à aussi CON RE ENT) 1000 V(r + #6) Divisant ces équations l’une par l’autre, il vient d'où A’ — Àe, par suite log A’ — log À + loge. La force élastique x' de l’air comprimé, d’après la loi de Mariotte modifiée, est donnée par l'équation A(1 + ab’) z Afi +e) Pr | 1000 V'{1 + 4) L. ne ï On à trouvé, précédemment, qu’en admettant la loi de Mariotte comme exacte, COMTE A(r + a). 1000 — V{1 + 4)” 552 FORCES ÉLASTIQUES 2 = ze L. + cal ; que l’on peut remplacer par z' — "re |. + 8) a , parce que diffère très-peu de l’unité, et n’exerce pas d’in- TE fluence appréciable dans la valeur du terme à°%. En résumé, pour déduire les forces élastiques de l'air, dans le manomètre à air comprimé, des volumes V’ observés, on commence par calculer les forces élastiques x, en les dé- duisant de la loi de Mariotte supposée rigoureuse pour l'air, d’après la formule donc Es At + of) TZ — 1000 : V{L + 40) ei La constante A étant donnée par la relation 1 + 460 H, — 2 AE brest 1000 ? dans laquelle il n'entre que les données de l'expérience ini- tiale. La force élastique véritable x', en tenant compte de l'écart de la loi de Mariotte, se calcule ensuite à l’aide de la for- mule dans laquelle A’ : 1 + 40 = 7 CHERE Pour les hautes pressions, x' diffère notablement de x; DES VAPEURS. 553 ainsi cette différence dépasse 1 mètre pour une pression x de 60 mètres de mercure, c’est-à-dire de 80 atmosphères en- viron. à La force élastique F de la vapeur, dans l'appareil en fonte À, est alors EN TAEENT, Il me reste à décrire divers appareils (*) que j'ai dû imagi- ner pour liquéfier les gaz, souvent en grande quantité, et en évitant de les altérer. J’indiquerai ensuite les méthodes à l’aide desquelles j'ai pu déterminer le coefficient de dilata- tion de l'air à pression constante, sous des pressions beau- coup plus considérables que celles que j'avais atteintes dans mes anciennes recherches. Nouvelle pompe à piston mercuriel ; appareils divers pour soumettre les gaz à de très-fortes compressions. Les pompes foulantes à gaz que l’on emploie ordinaire- ment dans les laboratoires ne peuvent pas servir pour opé- rer de très-fortes pressions. Plusieurs gaz ne peuvent pas être mis, impunément, en contact avec les graisses du pis- ton à la haute température que développe la compression. J'ai fait construire une pompe à piston mercuriel qui évite cet inconvénient, et qui m'a rendu de grands services pour liquéfier les gaz en grandes quantités. {*) Les divers appareils qui m'ont servi pour étudier les gaz sous de très-fortes pressions ont été construits par M. Deleuil. Je dois le remercier ici, publiquement, pour le soin et la persévérance dont il a fait preuve dans ce travail ingrat et difficile. T. XXVI. 70 554 FORCES ÉLASTIQUES Cette pompe (planche IV, fig. 20) est en fonte de fer, cou- lée d'une seule pièce; elle se compose de deux corps de pompe parallèles, qui peuvent être juxta-posés si l’on veut, c’est-à-dire séparés seulement par une paroi. Le corps de pompe AB est seul alézé. Un piston en fer P, garni de euir embouti, marche dans ce eylindre. Le corps de pompe CD est ferme par un couvercle en fonte mn portant deux aju- tages sur lesquels on ajuste les soupapes, aspirante et fou- lante, Set S’. Les deux corps sont réunis par un canal hori- zontal CD, de même diamètre. Enfin, un plateau EF en fonte coulé sur le cylindre AB permet de fixer ce cylindre dans une position parfaitement verticale. La pompe est montée sur le bâti de la pompe IK (t. XXI, planche V), où elle remplace, exactement, l’un des trois corps en bronze qui forment cette pompe. Ainsi la tige du piston P(t. XXVI, planche IV, fig. 20) s’ajuste exac- tement sur la bielle du corps de bronze enlevé. L'arbre 00! des pompes est mis en jeu par une machine à vapeur. Lors- qu’on veut faire marcher la pompe à mercure isolénrent, on détache les bielles des deux pompes en bronze. Le piston P est retiré du corps de pompe AB, et les deux soupapes S et S’ ont été dévissées. On verse du mercure dans la pompe pour la remplir entièrement, puis on introduit le piston P' dans le corps AB. Cette opération est nécessaire pour éviter qu’il ne reste de l’air sous le piston. Le piston étant descendu vers le milieu de sa course, on fixe la bielle sur l'arbre de couehe, et on descend le piston jusqu'au bas de sa course ; l’excédant du mercure se déverse parles tubu- lures du couvercle #n. On fait aller, plusieurs fois, la pompe à la main, pour s'assurer que le mercure fonctionne bien ; il DES VAPEURS. 555 doit remplir complétement le corps CD, quand le piston est au bas. On ajuste maintenant les soupapes S, S', dont les cou- vercles, taraudés à vis, sont munis des tubes de cuivre SG, S'H. Le tube SG va prendre, par aspiration, le gaz dans le gazomètre, et la pompe refoule le gaz, par le tube S'H, dans le réservoir en fonte de la figure 16, auquel il communique par la tubulure ER, ou dans tout autre appareil où on veut le liquéfier. La pompe comprime le gaz avec une force irré- sistible, et on peut liquéfier ainsi, en très-peu de temps, des quantités considérables de gaz, comme l'acide carbonique, le protoxyde d’azote, etc., etc., surtout si l’on enveloppe le récipient d’un mélange réfrigérant. Si l’on opère sur le gaz acide carbonique, ou sur tout autre gaz qui peut être mis, impunément, en contact avec les graisses des pistons, on abrége beaucoup le temps, en mettant en jeu, non-seulement la pompe à mercure, mais encore les deux autres pompes en bronze. Dans ce cas, les deux pompes en bronze puisent le gaz dans le gazomètre , le refoulent dans la boule U, planche V, t. XXI, et cette boule renvoie le gaz, COMprimé à trois atmosphères, à la soupape aspirante S de la pompe à mercure. Cornme le mouvement des pompes peut être réglé à volonté, on n’a pas besoin d’avoir de grands gazomètres à sa disposition. Une ou deux grandes cloches. en verre suf- fisent parfaitement. On y fait arriver, d’une manière eontinue, le gaz venant des appareils de préparation, et on dirige le mouvement de la pompe de façon que le niveau de l’eau reste presque le même dans la cloche. Il est bien entendu que l’on dispose, entre la cloche et les pompes, les absorbeurs nécessaires pour purifier le gaz, et pour le priver de son 70. 556 FORCES ÉLASTIQUES humidité, Ainsi, avec les précautions convenables, on liquéfie le gaz dans l’état de pureté, que les procédés actuels nous permettent d'obtenir. Lorsqu'on veut préparer l’acide carbonique liquide, pour s’en servir seulement comme réfrigérant, ou pour des expériences qui doivent se renouveler souvent, il est plus commode de se servir d’un grand gazomètre pour accumuler le gaz, avant de le liquéfier. J'ai fait établir, dans mon laboratoire, un gazomètre en tôle de 1,500 litres de capacité environ, disposé comme les grands gazomètres des usines à gaz, mais avec un noyau intérieur pour réduire beaucoup la quantité d’eau qui sera en contact avec le gaz. On prépare le gaz carbonique à l’aide d’un grand flacon, rempli de pierre calcaire concassée, dans lequel arrive, d’une manière continue, de l'acide chlorhydrique étendu de son volume d’eau. La dissolution, épuisée d’acide, mais fortement chargée de chlorure de calcium, s'écoule également, d’une manière uniforme, par le bas du flacon, et se rend dans un récipient, où cette dissolution s’ac- cumule. Le tube recourbé, qui amène la dissolution, plonge dans le liquide du réservoir de manière à fonction- ner, à la fois, comme soupape de süreté et comme régula- teur. On connaît le volume de l'acide qui est nécessaire pour produire 1,500 litres d’acide carbonique, on le verse dans le grand vase qui doit alimenter l'appareil. Le dégagement de l'acide carbonique se fait pendant la nuit, sans que l’on ait besoin de s’en occuper. Si l’acide carbonique est recueilli dans un appareil fermé, dont il doit ensuite se dégager sous la pression de l’atmos- phère, comme cela se présentait, fréquemment, dans mes ni DES VAPEURS. 557 expériences sur les chaleurs latentes des vapeurs, ou sur les effets calorifiques produits par la détente des gaz, on re- cueillait l’acide carbonique dans le gazomètre, et on le liqué- fiait de nouveau par compression pour l’expérience suivante. Lorsque le gaz que l’on veut liquéfier ne peut pas être facilement préparé en grande quantité, et qu’on ne peut pas le mettre en contact avec l’eau, je me sers de l'appareil re- présenté fig. 18, planche IV. Il se compose de deux cylindres accolés A et B, coulés en fonte d’une seule pièce. La base de ces cylindres est bien dressée et s’ajuste, à l’aide de boulons et de mastic au minium, sur une plaque de fonte ab, munie d’un appendice cdo venu de la même fonte. Deux canaux forés ef, gh établissent la communication des deux cylindres, par l'intermédiaire du robinet à trois voies R. Sur la calotte de chacun des cylindres on a ajusté une pièce en fonte, à trois branches ck{, d'Kl'. La tubulure 4 porte un entonnoir en fonte V ; la tubulure Æ est simplement cylindrique; les tubu- lures z, /, v, l', sont taraudées à vis, et peuvent recevoir, à l’aide d’ajutages semblables à celui qui est représenté par la figure 17, un tube en cuivre à paroi épaisse, ou un fil tubu- laire en platine. Pour fixer les idées, je supposerai que l’on veut se servir de l'appareil pour essayer de liquéfier un des gaz qui ont résisté à la liquéfaction jusqu'ici. Dans ce cas, on ajuste à la tubulure / un fil tubulaire en platine /mn, qui descend dans le tube de verre C où l’on veut recueillir le gaz liquéfié. Ta jonction her- métique du fil de platine avec le tube de verre se fait avec une tubulure en fer F, semblable à la tubulure srt de notre ma- nomètre à air comprimé (fig. 16). Le tube de verre est fermé à son extrémité; on peut le placer dans un mélange réfri- 558 FORCES ÉLASTIQUES gérant, ou même l’envelopper d'acide carbonique solide. L'appareil étant ajusté, on met le robinet R dans la situa- tion », fig. 19, les robinets r, r' dans la position 3, fig. 19. On verse du mercure par l’entonnoir V dans les cylin- dres A, B, jusqu'à ce que le mercure se déverse par la tubu- lure k. Les deux cylindres sont alors complétement remplis de mercure; on tourne le robinet r dans la position 1, fig. 19, et, à l’aide d’un caoutchouc, on met la tubulure # en communication avec l'appareil qui dégage le gaz que l’on veut comprimer. On tourne le robinet R vers la position 4, fig. 19, et on fait couler le mercure aussi lentement qu'on veut. Quand le cylindre B est rempli de gaz, on met le robi- net r dans la position 4, fig. 19, et on ramène le robinet R dans la position 2, fig. 19. Le mercure du cylindre A pénètre dans le cylindre B ; il est remplacé par du mercure qui vient de l’entonnoir V. On met alors le robinet r’ dans la posi- tion 4, fig. 19, et on comprime de l’air dans le cylindre A avec la pompe foulante à mereure que j'ai décrite page 553, et qui communique avec la tubulure /’. Quelques coups de piston suffisent pour donner au gaz une très-forte compres- sion dans le cylindre B, et, si le tube de verre C est enve- loppé d'acide carbonique solide, on a réalisé les conditions les plus favorables à la liquéfaction. Pour obtenir le maxi- mum de compression avec notre pompe à mercure qui est mue par une machine à vapeur, on adapte, sur le tube métal- lique qui communique de la pompe à la tubulure /', un tube à robinet qui permet de faire sortir l'air comprimé dans le cylindre A. Pendant que la machine fonctionne, on ouvre par- tiellement ce robinet, pour que la très-forte compression de l'air n'empêche pas la machine de prendre une grande vitesse, DES VAPEURS. 55g On ferme alors subitement le robinet, la pompe exerce, par suite de la vitesse acquise, une pression presque irrésis- tible. On augmente encore considérablement cette pression, en ahimeñtant la soupape aspirante de la pompe à mercure par de Fair à 15 ou 20 atmosphères, que l’on a préalable- ment comprimé dans un réservoir spécial. On peut aussi refouler, à l’aide de la pompe, du mercure dans le cylindre A; dans ce cas on surmonte la soupape aspirante S d’un réservoir en fonte rempli de mercuré, et l'appareil revient à celui que j'ai décrit, t. XXI, page 555, note. Mais il est indispensable dans ce cas de donner une plus grande section aux soupapes Set S'. Avec cette dispo- sition, on a l'avantage de juger de la compression par la quantité de mercure prise par la pompe. L’acide carbonique et le protoxyde d'azote se liquéfient facilement avec cet appareil. Je n'ai fait Jusqu’iei que quelques essais infructueux pour liquéfier l'oxygène, parce que le tube de verre a toujours éclaté avant que la compres- sion fût suffisante pour opérer la liquéfaction. Je me pro- pose de faire de nouvelles expériences, l’hiver prochain, dans des conditions plus favorables. On peut également exercer de très-fortes pressions sur le mercure du cylindre A, en remplaçant l’action: de la pompe par celle de l’acidé carbonique liquéfié dans un appareil Fhilorier. L’acide carbonique liquide ést recueilli dans un tube de fer forgé qui sert de réservoir, et que l’on peut mettre en communication avec la tubulure l', par l’intermé- diaire: d’un tube de cuivre: rouge. Pour obtenir le maximum de: compression, on placera les cylindres A et B,; ainsi qué le réservoir à acide carbonique, dans un bain d'eau où 560 FORCES EÉLASTIQUES d'huile, dont on élève la température, à volonté, avec une lampe à gaz placée dessous. Enfin, quand les cylindres À et B n’ont pas une grande capacité, et que l’on veut se servir seulement de l'appareil pour essayer de liquéfier un gaz, on peut produire une énorme compression à l’aide d’une réaction chimique déga- geant un gaz fixe, et que l’on réalise dans l'appareil clos. Le plus simple est de placer au fond du tube en fer forgé dont je viens de parler, un morceau de sodium, puis de l’eau, et de mettre rapidement ce tube en communication avec la tubulure de l'appareil. L'hydrogène qui se dégage comprime le mercure du cylindre A, et par suite le gaz du cylindre B; la pression peut devenir énorme, parce qu'au besoin on chauffe le tube pour activer la décomposition de l'eau par le sodium, ou l’on fait agir sur ce métal une dissolution acide qui déter- mine la décomposition de l’eau malgré l'énorme pression sous laquelle elle doit s'effectuer. On juge, approximativement, de la pression par la quantité de sodium que l’on a introduite dans le tube. L'appareil de la figure 18 a été conçu principalement pour comprimer fortement, ou même pour liquéfier, un gaz dans un récipient W, de plus grande capa- cité que le tube en verre C de la figure 18. Je lai fait construire pour liquéfier une quantité, à peu près connue, de gaz dans un récipient métallique devant fonction- ner ensuite dans un calorimètre. Dans ce cas, le récipient W communique avec le tube G de la figure 18 par un fil tubu- laire en platine. Le tube C ne sert que pour faire connaître le moment où, pendant la compression, le mercure remplit com- plétement ce eylindre. Le récipient W est plongé dans un DES VAPEURS. 561 mélange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cris- tallisé, quand on veut y liquéfier le gaz. On commence par faire fonctionner l'appareil absolument comme nous l’avons dit page 558, et l'on arrête la pompe au moment où le mer- cure commence à s'écouler par l'extrémité » du fil tubulaire de platine nn. On tourne alors les robinets r et r’ dans la situation 3, fig. 19; on intercepte ainsi le récipient W qui conserve son gaz comprimé, et l’air refoulé par la pompe dans le cylindre A s'échappe par le robinet 7’. On remet la tubulure # en communication avec l'appareil qui dégage le gaz, et l’on remplit de gaz le cylindre B, en faisant écouler le mercure qu'il contient, par le robinet R mis dans la position 1, fig. 19. Enfin, on reverse le mercure écoulé dans le cy- lindre A par l'entonnoir V, et l'appareil est disposé pour comprimer, à l’aide de la pompe foulante à mercure, une nouvelle dose de gaz dans le récipient W. Il est clair que ces condensations successives peuvent se renouveler autant que l'on veut. On abrégerait l'opération en comprimant préalablement le gaz dans le cylindre B. Dans les laboratoires où l’on n’a pas à sa disposition une pompe à pistôn mercuriel et une machine à vapeur pour la mettre en mouvement, on peut néanmoins se servir de l’ap- pareil fig. 18 pour comprimer les gaz très-fortement. Dans ce cas, on condensera le gaz, à l’aide d’une pompe à main, dans le réservoir B sous 5 à 10 atmosphères, ce réservoir étant à une température aussi basse que possible; puis on mettra la tubulure /’ du cylindre À en communication avec un réservoir rempli d’acide carbonique liquide. On pourra augmenter considérablement la pression en chauffant, simul- T. XXVI. 71 562 FORCES ÉLASTIQUES tanément, le système des cylindres A et B et le réservoir con- tenant l'acide carbonique liquide. Appareil pour comparer les compressibilités des divers gaz. Les expériences que j'ai faites en 1845 sur la compressi- bilité de l’air atmosphérique, de l'hydrogène et du gaz acide carbonique, n’ont pas été poussées au delà de 30 atmosphères, parce que mon manomètre à air libre ne me permettait pas d'aller plus loin. Cependant, dans les expériences que j'ai à décrire sur les forces élastiques des vapeurs, j'ai eu à mesurer, sur le manomètre à air comprimé, des pressions beaucoup plus considérables, et pour déduire, des observations de ce manomètre, les forces élastiques de l'air comprimé qu’il contient, il faut connaître la loi de compressibilité de l'air jusqu’à 100 atmosphères environ. L’impossibilité dans la- quelle je me trouvais d'établir un manomètre à mercure ayant au moins 75 mètres de hauteur, m'a décidé à ne chercher que les compressibilités relatives de l’air et du gaz hydrogène depuis 30 atmosphères jusqu’à 100; l'appareil représenté fig. 20, planche IV, a été construit pour cet objet. Il se compose d’un vase cylindrique en fonte épaisse ABCD, sur le fond duquel on visse un tube en fer forgé MN, muni d’un robinet R. La base supérieure du vase ABCD porte trois tubulures H, F et G. La tubulure centrale est munie d’un robinet R’; les tubulures H et G sont traversées par un fil tubulaire en platine qui y est scellé, hermétiquement, par le système d'ajutage, que j'ai décrit (page 537) pour le mano- mètre à air comprimé de la figure 16. Chacun de ces deux fils tubulaires en platine est mastiqué, à l’aide de l’ajustage en fer srt de la figure 16, dans l’orifice inférieur d’un tube en cristal, DES VAPEURS. 563 complétement semblable à celui qui constitue le tube manomé- trique CD de la figure 16. Ainsi, deux tubes manométriques sont placés, parallèlement l’un à l’autre, sur une planche verticale, et communiquent par le bas avec le vase en fonte ABCD, par l'intermédiaire de fils tubulaires en piatine qui descendent jusque vers le fond du vase. Les orifices su pé- rieurs de ces tubes sont mastiqués dans des tubulures en acier, garnies, chacune, d’un robinet en acier, très-bien travaillé. On remplit le tube MN d’acide carbonique liquide, que l'on prend au réservoir de l'appareil Thilorier, ou qui pro- vient de la compression du gaz par la pompe. Pour faire ce remplissage, on dévisse le tube MN en E; quand il est chargé d'acide carbonique liquide, on ferme le robinet R, et on ra- juste de nouveau le tube sur le vase en fonte ABCD ; enfin, on remplit le vase de mercure aux trois quarts. On dessèche complétement, à l’aide de la machine pneu- matique, les parois des tubes manométriques, et, dans une première série d'expériences, on introduit dans chacun d'eux, par le robinet supérieur, de l'air atmosphérique sous la pression ordinaire, ou sous haute pression à l'aide d’une pompe foulante. On ouvre le robinetR, la force élastique de l'acide carbonique s’exerce, par le tube EI, sur le mercure du vase, et comprime le gaz dans les deux tubes manométriques. L'appareil est disposé dans une cuve, que l’on remplit avec un mélange réfrigérant, ou avec de l’eau que l’on peut por- ter,successivement, à des températures de plus en plus élevées. L'air atmosphérique est donc comprimé, dans les deux manomètres, par la force élastique que l'acide carbonique possède à la température du bain, diminué pour chacun d’eux de la hauteur de la colonne de mercure soulevée. On aura 71. 564 FORCES ÉLASTIQUES soin de ne faire les mesures comparatives qu'au moment où les ménisques mercuriels seront parfaitement stationnaires. Il est facile, d’ailleurs, soit au commencement , soit à la fin des expériences , de déterminer sur l'appareil lui-même un point de départ, pour calculer les pressions des mano- mètres à air comprimé. Au commencement des expériences, on fait communiquer la tubulure F avec le grand manomètre à air libre, puis, ouvrant avec précaution le robinet R, on fait passer dans le vase A BCD la quantité d'acide carbonique nécessaire pour faire voir le mercure dans le bas des tubes manométriques, et pour pouvoir mesurer exactement la force élastique dans le réservoir ABCD avec le manomètre à air libre. On peut faire ainsi une série de comparaisons directes des manomètres à air comprimé et du manomètre à air libre, jusqu’à ce que la pression soit trop forte pour être mesurée sur ce dernier manomètre. Après cette série d'expériences faites avec les deux mano- mètres remplis d'air atmosphérique, et qui donne une compa- raison précise des divisions et du jaugeage en capacité des deux tubes manométriques, on procède à la comparaison de la com- pressibilité de l'hydrogène avec celle de l'air atmosphérique. On remplit l’un des tubes manométriques d’air sec, le second de gaz hydrogène, sensiblement sous la même pression. Par le procédé que je viens de décrire, on fait la comparaison des manomètres à gaz comprimés avec le manomètre à air libre jusqu’à la plus haute pression que celui-ci puisse mesurer; puis on continue l'observation simultanée des manomètres à gaz comprimés sous de plus fortes pressions, en élevant la température du bain dans lequel l'appareil en fonte est plongé. Je me bornerai, pour le moment, à cette description de DES VAPEURS. 565 l'appareil, que j'ai cru nécessaire de donner ici parce que l'appareil est gravé sur la planche IV faisant partie de ce vo- lume. Les résultats des expériences ne pourront être donnés que dans le volume suivant. Coefficient de dilatation de l'air sous diverses pressions. J'ai démontré par mes expériences (t. XXI, page 119) que : 1° Lorsque le coefficient de dilatation de l'air est déduit, au moyen du calcul, des changements de force élastique que subit un même volume de gaz, porté de o à 100°, sa valeur est 0,3665 ; 2° Lorsqu'on déduit ce coefficient des changements de volume que subit un même volume de gaz, porté de o° à 10°, sa force élastique restant constante, sa valeur est un peu plus forte, savoir : 0,367 ; 3° Le coefficient de dilatation de l’air est d'autant plus grand que la densité du gaz est plus considérable : ainsi, quand la dilatation est calculée d’après l'augmentation de force élastique que le même volume de gaz subit, en passant de o° à 100°, son volume restant constant, on a trouvé (t. XXT, page 1 10) : Pression du gaz à 0°. (+ 100 &) 109, 72 1,36482 174,36 1,36513 266,06 3,36542 374,67 1,36587 375,23 4 1,36572 760,00 1,36650 1678,40 1,36760 1692,53 1,36800 2144,18 1,36894| 3655,56 1,37091 566 FORCES ÉLASTIQUES Si, au contraire, on mesure directement le changement de volume du gaz, sa pression étant la même à o° ét à 100°, on a trouvé (t. XXI, page 115) : Pression du gaz à 0°. (1 + 100 &.) Spots 1,36706 2525 1,36944 2620 1,36964 L'augmentation du coefficient de dilatation avec la pres- sion est ici plus rapide que quand le volume du gaz reste constant et que l’on mesure les forces élastiques. La raison en est que l’air atmosphérique ne présente pas le même écart de la loi de Mariotte à 100° et à o°. Dans notre manomètre à air comprimé, la température de l'air change quelquefois, pendant la durée d’une série d'ex- périences, de 4 à 5° : il est donc nécessaire, pour déduire le poids de cette même quantité d’air correspondant aux vo- lumes observés, de ramener, par le calcul, ces volumes à ce qu'ils seraient si la température n'avait pas changé, ou, plus simplement, de ramener tous ces volumes à o°. Pour cela, il est nécessaire de connaître, sous les diverses pressions, les dilatations que l’air éprouve par une même variation de tem- pérature pendant que sa pression reste constante; en d’autres termes, nous avons besoin de connaître le second genre de coefficient de dilatation, le coefficient de dilatation réelle avec pression constante. Mes anciennes expériences ont été faites dans des appareils en verre, et il ne m'a pas été possible de pousser les expériences au delà de 4 atmosphères. Or, pour notre manomètre à air comprimé, il faudrait connaître le coefficient de dilatation jusqu’à 100 atmosphères. Je vais décrire les expériences que j'ai faites pour déter- DES VAPEURS. 567 miner, au moins très-approximativement, ce coefficient de dilatation sous des pressions élevées. Méthode des pesées. Deux cylindres en laiton épais A, B (pl. IV, fig. 21), que l'on a cherché à rendre aussi identiques que possible, en vo- lume extérieur et en capacité, sont garnis de cercles extérieurs en laiton pour leur donner plus de résistance, et se terminent par des tubes en cuivre, de très-petite section, munis de robinets r, r’. Un troisième cylindre V, rempli de gros frag- ments de chlorure de calcium fondus, porte un ajutage à trois branches abcd. Les robinets r, r’ des cylindres À, B se fixent, par des joints coniques, sur les branches bc et bd de l’ajutage. La pompe foulante à mercure comprime, à volonté, l’air dans les trois récipients V, A et B, par la tubulure ef montée sur le récipient V. Toutes les précautions nécessaires pour dessécher complé- tement les récipients A et B ayant été prises, on entoure le récipient À de glace fondante, et l’on dispose le récipient B dans un vase, au milieu de la vapeur provenant de l’eau en ébullition. On comprime l'air dans les récipients V,A etB, puis on ferme le robinet R, Au bout du temps nécessaire pour que l'équilibre de pression soit établi dans tout l'appa- reil, on ferme, simultanément, les deux robinets r et r’. Les récipients À et B renferment, tous deux, de l'air sous la pres- sion inconnue x; mais le récipient A est à o°, et le récipient B est à la température T de la vapeur de l’eau en ébullition sous la pression atmosphérique H. Soient : 568 FORCES ÉLASTIQUES 8 le coefficient de dilatation de l’air, sous la pression constante z; £ le coefficient de dilatation cubique du laiton, # — 0,0000566 ; d le poids du centimètre cube d’air à o° et sous la pression de 1000®P ; Vet V'les capacités à ov des réservoirs A et B, déterminées par les pesées de l’eau qui les remplit ; p et p' les poids de l'air qui remplit les récipients À et B, au moment de la fermeture des robinets r et r'; nous aurons : (1) nee ë z 1+HAT po (2) ve 1000 1 + 6T ne æ est nécessairement le même dans les deux équations; mais il y a ici une erreur dans l'expression de la densité. En écri- vant ainsi les densités, nous supposons, implicitement, que l'air s'écarte de la loi de Mariotte de la même manière à o° et à 100°. Le coefficient de dilatation que l’on déduira de ces deux équations sera nécessairement affecté de cette erreur, ou, plus exactement, ce cofficient renfermera implicitement la variation que la compressibilité du gaz subit de o° à 100°, comme cela arrive d’ailleurs réellement dans la dilatation d'un gaz qui conserve la même pression. Des équations (1) et (2) on déduit : ï += E +: La pression inconnue x, à laquelle se rapporte le coefficient de dilatation trouvé, sera donnée par l’équation (1); on lui fera subir, au besoin, la correction due à l’inexactitude de la loi de Mariotte. Les poids p et p' de l'air contenu dans les récipients À et B doivent être déterminés avec des précautions spéciales. Les EE —————_———— DES VAPEURS. 569 deux récipients À et B sont attachés sous les deux plateaux de la balance ; comme ils ont sensiblement le même volume, ils déplacent le même volume d’air, et l’on n’a pas à tenir compte, dans les pesées, du poids de l'air déplacé. Lorsque l'équilibre est établi, on détachele récipient B, on laisse échapper l'excès d’air qu’il contient, et l'on fait le vide aussi parfait que pos- sible avec la machine pneumatique. Admettons qu'il reste de l’air avec une force élastique ', et que la température extérieure soit £, le poids de l’air resté dans le récipient B sera 1 + À b' ; V ASTM 0,0012932 * ee de Le récipient est remis sur la balance; pour rétablir l'équilibre, il faut ajouter un poids + ; on a donc PTT Le récipient B restant accroché sous le plateau de la ba- lance, on détache le récipient À, et l’on y fait le vide. Soit k la force élastique de l'air resté, on aura pour le poids de eet air : 1 + ét TE & S 0,0012932 re —= 9: 760 À étant replacé sur la balance, un poids + rétablira l’équi- libre, et alors on aura = T+g Nous supposons que les deux récipients À et B subissent la même augmentation de capacité sous une même pression intérieure, bien que l’un soit à o° et l’autre à 100°; cette hypothèse n’est pas parfaitement exacte, car Wertheim a montré que l’élasticité des corps change sensiblement avec Ja température. Mais la variation est trop petite pour exercer T. XX VI. 72 570 FORCES ÉLASTIQUES une influence sur la valeur du coefficient de dilatation de l'air. Il est utile de faire remarquer que cette méthode, pour déterminer les coefficients de dilatation des gaz à pression constante par les pesées, présente un grand avantage sur le procédé que j'ai employé dans mes anciennes expériences (t. XXI, page 59). Pour ces dernières, il fallait mesurer, avec beaucoup de précision, les pressions auxquelles la même quantité de gaz est soumise, successivement, à o° et à 100°, ces pressions pouvant difficilement être rendues identiques, surtout quand elles sont considérables; tandis que, dans notre méthode actuelle des pesées, la pression est nécessaire- ment la même pour le gaz à o° et à 100°, et l’on n’a pas besoin de la connaître pour le calcul du coefficient de dila- tation. Les capacités des deux réservoirs A et B ont été détermi- nées par le poids de l’eau qui les remplit, à une température connue ; on a eu soin, par l'emploi de la machine pneu- matique, qu'aucune bulle d’air ne pût rester adhérente aux parois intérieures. Poids de l’eau à 21°,32 qui remplit le réservoir A gr. 1118,377 Poids de l’eau, à son maximum de densité, qui remplit A gr. 1119,058 Poids de l’eau à 220,68 qui remplit le réservoir B Er. / 1114,644 Poids de l’eau, à son maximum de densité, remplissant B gr. 1115,579 On a donc DES VAPEURS. V = 1119,058 V'=— 1115,559 Æ = 0,0000566 #, coefficient de dilatation de l'air, sous très-faible pres- sion, a — 0,003660 Voici le tableau des expériences qui ont été faites ainsi : POIDS DE L'AIR LES R B dans ÉCIPIENTS. A FORCES ÉLASTIQUES z DE L'AIR, 992866 99,941 99,799 99,816 99,821 99,795 99,712 756,10 99,856 754,88 99,811 523675 9,0901 14,4531 14,6595 15,2018 16,1102 17,5597 17,9543 19,8893 ge. 7,3452 12,4806 19,8589 20,1436 20,9129 29, 1654 24,1423 24,7000 27,4475 2857,50 6554 ,40 10429,30 10578,80 10982,80 11640,60 12678, 80 12971,70 14414 ,60 3844,30 6515,30 10335,40 10482,40 10879,70 11526,20 12558,40 12833,20 14248,50 mm 382,30 6521,80 10344 ,40 10492, 60 10881 ,50 11530, 30 12565 ,00 12852,20 14235 ,40 1,37242 1,37668 1,37825 1,37826 1,37984 1,38012 1,37942 1,37974 1,38422 x’ est la force élastique de l’air dans les deux récipients, telle qu’on la déduit de l’équation (1), page 568, en admet- tant l'exactitude de la loi de Mariotte; x’ est la force élastique x, corrigée de l’inexactitude de la loi de Mariotte d’après la formule de la page 552; æ" est la force élastique que l’on déduirait de l’équa- tion (2), page 568, qui s'applique à l'air chauffé, en admet- tant, à la fois, que l’air suit rigoureusement la loi de Mariotte 72. 572 FORCES ÉLASTIQUES à 100°, et que sa dilatation de o° à 100° est constamment 0,367, quelle que soit la pression. Les forces élastiques de l’air n'ont pas été poussées au delà de 19 atmosphères dans ces expériences; l'appareil per- mettait d'aller plus loin, mais il m'aurait fallu consacrer beaucoup de temps à la suite de ces recherches. J'ai pré- féré traiter plus tard cette question avec toute l’étendue qu’elle comporte. Si l’on compare les valeurs du coefficient de dilatation de l'air sous diverses pressions, données par ces expériences, avec celles que j'ai calculées (page 546), en admettant que le coefficient de dilatation croît proportionnellement à la pres- sion, on reconnaît que la dilatation croît moins rapidement, et qu’il est même probable qu'elle converge vers un maximum qu’elle ne peut pas dépasser. Une formule à une seule expo- nentielle convient très-bien pour représenter des variations de ce genre. Posons 1 + 1006 —C, et désignant par x la force élastique du gaz exprimée en mètres de mercure, nous ad- mettrons C — a + ba. Pour calculer les constantes, nous partirons des données suivantes : EN © C —= 1,3658 CNT a C — 1,376, TANT CC —=",3830 On en tire a = 3,4114540 Log b = 2,6575773 Log « — 1,9850131 et la formule est C=a— br DES VAPEURS, 573 La table suivante a été calculée d’après cette formule. mètres mètres D — NO C = 1,36600 Ti— 20 C — 1,38866 1 1,36754 25 1,39227 2 1,36903 30 1,39531 3 1337047 35 1,39787 4 1,37186 40 1,40002 5 1,37320 45 1,40183 6 1,37450 bo 1,40336 7 1,3757b 55 1,40464 8 1,37697 60 1,40572 9 1,37814 65 1,40663 10 2,37927 70 1,40789 11 1,38036 75 1,40804 12 1,3814r 80 : 1,40860 13 1,38243 85 1,40904 14 1,38342 go 1,40942 15 1,38437 95 1,40974 16 1,38529 100 1,41001 17 1,38617 DT MPOUNEST TIMLPMAAS ONE 18 1,38703 pe) 1,4114b 19 1,38786 Ainsi, d’après la formule que nous venons de calculer sur des expériences où les pressions n’ont pas dépassé 20 at- mosphères, le maximum de dilatation de l'air, de o° à 100°, serait 0,411, et l’on serait déjà très-près de cette limite pour l'air sous la pression de 100 mètres de mercure, c’est-à-dire sous 130 atmosphères. Il est possible que cette limite soit plus grande en réalité, Parce que nous ne pouvons pas ré- pondre de l'exactitude de la formule à une si grande distance de son dernier point fixe. C'est dans cette table que j'ai pris les coefficients de dilata- tion de l'air pour le calcul des forces élastiques d’après les données du manomètre à air comprimé (page 546). Je suis 554 FORCES ÉLASTIQUES obligé de l'appliquer à des pressions qui dépassent celles que j'ai atteintes dans mes expériences sur les dilatations ; mais je ne pense pas qu'il puisse en résulter une erreur notable, parce que les températures ont varié très-peu dans notre manomètre à air comprimé pendant une même série, et que d'ailleurs l'expérience démontre que l'accroissement du coefficient de dilatation devient d'autant moins rapide que la pression est plus élevée. Cette méthode, par les pesées, peut servir pour tous les yaz ; elle donne, à la fois : 1° La densité du gaz, à o° et à 100°, sous les diverses pres- sions ; on reconnaît donc, immédiatement, si l'on peut se servir de cette densité pour en déduire la formule chimique du gaz, quand celui-ci est composé; 2° Les lois de la compressibilité, à o° et 100°, en compa- rant entre elles les pesées de l’air qui remplit, sous les di- verses pressions, le récipient B constamment placé dans la glace fondante, et les pesées de l’air dans le récipient A qui est toujours maintenu à 100°; ou simplement par la compa- raison des valeurs de x, de x’ et de x” dans le tableau de la page 571; 3° Enfin, le ballon B étant toujours dans la glace fon- dante, on place le récipient À dans un bain d’eau que l’on porte, successivement, à une température parfaitement sta- tionnaire de 25°, 5o°, 75°, ro0°, et l’on détermine, sous cha- cune de ces températures constantes, le poids du gaz qui remplit le récipient À sous les diverses pressions. On re- connaît ainsi si les thermomètres à gaz, qui fonctionnent ici comme de véritables thermomètres à poids, marchent d’ac- cord entre eux, quand ils sont chargés d’un même gaz, mais DES VAPEURS. 575 sous des pressions différentes. En d’autres termes, on recon- naît si la dilatation du gaz est absolument régulière entre o° et 100°, lorsque les températures sont mesurées sur le ther- momètre à air défini, ainsi que je l’ai dit (t. XXI, page 259). L'étude de ces diverses questions est du plus haut intérêt pour la théorie mécanique des fluidesélastiques, mais elle exige des expériences longues et pénibles, que je ne pouvais pas en- treprendre en ce moment. Je me suis borné à faire quelques expériences sur le gaz acide carbonique, dont le coefficient de dilatation augmente avec la pression beaucoup plus rapi- dement que celui de l'air atmosphérique (t. XXI, pages 112 et 117). Le tableau suivant renferme les résultats des expériences que j'ai faites sur l'acide carbonique. BOLNSSDUG AZ FORCES ÉLASTIQUES dans LES RÉCIPIENTS, HE 1 + 1006 mn : _ m. ma Gt me 761,49 100,055 8,9606 À 12,5112 À 4297,00 | 4167,70 | 4209,20 À 1,59056 762,45 100,090 9,2250 | 12,8014 À 427,50 | 4289,50 | 4333,90 À 1,4006r 760,56 100,020 À 15,1491 | 21,4077 | 7383,40 | Go65,70 | 715,60 À 1,42269 759,11 99,967 À 17,3859 À 247132 | 887,70 | 7926,80 | 8165,10 À 1,42519 754,18 99,786 À 18,2046 | 26,1433 | 8978,90 | 8347,50 | 8545,50 À 1,44064 762,37 100,087 À 18,699 | 26,8813 | 9232,40 | 562,90 | 8784,80 À r,44081 762,28 100,084 À 26,1209 | 58,7228 | 13299,30 | 11866,30 | 12271,40 À 1,48577 La dilatation réelle de l'acide carbonique augmente donc rapidement avec la pression, et le maximum de cette dilata- tion, s’il existe, est beaucoup plus grand que celui de l’air. 576 FORCES ÉLASTIQUES Méthode des volumes. . Pour déterminer les dilatations des gaz par les pesées, on est obligé de se servir de récipients d’assez grande capacité, afin d’avoir la sensibilité nécessaire. Mais on peut aussi dé- terminer, par le calcul, les poids du gaz qui remplissent le même espace à o° et à 100°, sous une même pression, si l’on mesure, avec précision, les volumes que ces poids de gaz occupent, à une température connue et sous la pression de l'atmosphère; dans ce cas on peut se servir de téipies beaucoup plus petits. L'appareil de la figure 21 peut également servir dans ce cas; Je remplace seulement les gros récipients en laiton par deux tubes en cristal A et B, de 25 centimètres de longueur, et de 10 à 15 millimètres de diamètre intérieur. L’épaisseur de paroi est de 1 1/2 millimètre environ ; cette épaisseur est suffisante pour que les tubes résistent à de très-fortes pres- sions quand le verre est de bonne qualité et bien recuit. Chacun de ces petits réservoirs en verre (fig. 22) 'est terminé par un tube capillaire en cristal, à l'extrémité duquel on a mastiqué, très-solidement, un robinet en acier r terminé par un ajutage conique, à l’aide duquel on peut le fixer hermé- tiquement sur les tubulures c et d du réservoir V. Les deux récipients A et B ont été pris sur le même tube de cristal. Avant d'y ajuster la tubulure à robinet r, on a déterminé exactement leur capacité à o° par le poids du mercure qui les remplit, et leur coefficient de dilatation cubique par le poids du mercure qui en sort quand la tem- pérature est portée de o° à 100°. DES VAPEURS. 55% Un appareil manométrique abcd, fig. 23, complète le sys- tème ; il sert à mesurer exactement le volume qu’occupe l'air plus ou moins comprimé de chacun des récipients A, B, quand on le laisse se détendre sous la pression de l'atmosphère. Ce manomètre se compose d’un tube mesureur ab, d’un dia- mètre plus ou moins considérable, suivant la capacité des récipients À, B que l’on emploie, et suivant les pressions plus ou moins élevées auxquelles on portera l’air dans ces récipients, et d'un second tube cd, qui sert à la mesure de la force élastique de l’air recueilli dans le mesureur. Ces deux tubes sont divisés en millimètres; ils sont mastiqués dans les deux tubulures d’une pièce en fonte, munie d’un robinet à trois voies R, et semblable à celles qui sont appli- quées à mes autres manomètres. Cette pièce en fonte est vis- sée, elle-même, sur une plaque carrée en fonte mn, supportée par trois pieds munis de vis calantes V. Letube mesureur se termine par un tube capillaire recourbé, muni d’une tubu- lure en acier, sur laquelle on ajuste, à l’aide d’un collier de serrage, les tubulures à robinet des récipients A et B. Enfin, un grand manchon de verre CD, mastiqué dans une gorge annulaire, pratiquée sur une plaque de fonte qui peut se fixer à vis sur la plaque du support à trois pieds, permet de maintenir le manomètre dans un bain d’eau, dont on con- naît exactement la température. É L’exactitude des divisions métriques des deux tubes, et le raccord de leurs échelles, ont été établis préalablement par des mesures au cathétomètre, avant que le manchon soit mis en place, et l’on a fait un jaugeage très-précis du tube mesureur par des pesées de mercure, en suivant le procédé décrit (note au bas de la page 539). T. XXVI. 73 n 578 FORCES ÉLASTIQUES Les récipients A et B sont ajustés sur les tubulures c, d du réservoir V; À est enveloppé de glace fondante, et B est disposé au milieu de la vapeur qui s'échappe de l'eau en ébullition. On comprime de l'air sec dans le réservoir V, et dans les récipients À et B. On ferme le robinet du réservoir V, puis, après quelque temps et simultanément, les robinets r, r' des deux récipients en verre. Le manomètre de jaugeage étant complétement rempli de mercure, on y adapte le récipient À, et l’on ouvre doucement le robinet r. L'air com- primé de À s'échappe dans le mesureur, dont on fait écouler le mercure par le robinet R. L’écoulement du mercure doit continuer jusqu'à ce que ce liquide soit de niveau dans les deux tubes du manomètre. On enveloppe le récipient A de glace, afin de connaître exactement la température de Pair qui y reste. Soient V la capacité du récipient A à o°; » le volume occupé dans le tube mesureur par lair sorti de A; t la température de l’eau du manchon ; H la force élastique de l'air répandu dans le récipient A et dans le mesureur; d le poids du centimètre cube d’air à o° et sous la pression de 1 mètre de mercure ; & le coefficient de dilatation de l’air sous la pression de l'atmosphère; æ la pression égale,mais inconnue, de l'air dans les deux récipients, au moment où l’on a fermé simultanément les robinets r et 7’ ; e le coefficient d’élasticité cubique du récipient A pour un changement de pression de 1 mètre de mercure; nous aurons pour l'expression du poids de l'air qui remplit le récipient À à o° et sous la pression x: FA Vd(s + ex) ? 1000 DES VAPEURS. 579 et pour le poids de la même quantité d’air quand elle occupe, sous la pression H, le volume V à o°, plus le vo- lume + à la température £ : 1 + A) H 1 + a) 1000 ” (v+e on a donc À Vi + ex) & = (V + En) %E GE : (1) - On opère sur le récipient B exactement comme nous l'avons fait sur le tube A ; si nous désignons par V', »', H, t, e', les quantités qui étaient exprimées, pour À, par V, », H, #, e, enfin par & le coefficient de dilatation de l'air sous 202 la pression +, nous aurons pour le poids de l'air qui remplit le récipient B à la température T et sous la pression x : æ 1 + ÀT APE RCE) 1000 1 + 6T ce et pour le poids de la même quantité d’air occupant, sous la pression H', le volume V à o° plus le volume v' à la tem- pératüre #', pen ,1 + kr H' . (v PAIE —) 1000 ” . on a donc ', ' MAT ! , 2 + APN ’ Vu + eds EE = (V FF po H". (2) Si l’on divise (1) par (2), on obtient 1 + À x +6T _H LA ire ls mois THAT CN OV 5 + e ; 1 + ét Net Vian 580 FORCES ÉLASTIQUES On tire 6 de cette équation qui ne renferme plus +, quand on peut négliger les différences des quantités très-petites e et e’. La valeur de x est d’ailleurs donnée par l'équation (1). Nouveau manomètre à air comprimé pour mesurer les très- hautes pressions. Nous voyons que, dans cette expérience, le récipient A exerce véritablement les fonctions d’un manomètre, et c’est certainement, pour les très-hautes pressions, le manomètre à la fois le plus précis et le plus simple de tous ceux qui ont été proposés jusqu'à ce jour. Il exige seulement que les appa- reils dans lesquels on exerce la compression soient en com- munication avec une atmosphère d’air comprimé sous la même pression. Cette circonstance se présente dans toutes mes expériences, car, sans elle, on ne peut pas obtenir une pression stable, qui est seule susceptible d'une mesure précise. Je propose donc d'employer, pour la mesure des hautes pressions, un simple tube ab (fig. 24) en laiton ou en fer forgé, terminé à ses deux extrémités par deux tubulures capillai- res, munies des robinets r et r'. Par le robinet r, le tube ab communique avec l'atmosphère artificielle dont on veut mesurer la pression; par le robinet 7", qui est à trois voies, on peut faire communiquer le tube ab avec un manomètre mesureur ABCD. Lorsque l’appareil est en expérience, le robinet r est ou- vert, et le tube ab est toujours enveloppé de glace fondante ; on met le robinet r' dans la position 5, fig. 19. Le tube ab est DES VAPEURS. 581 rempli d’air à 0° sous la pression que l’on veut déterminer, mais il n’y a pas communication avec le mesureur, lequel, dans cette position du robinet r', communique avec l’atmo- sphère par la tubulure e. Le mesureur peut alors être rempli complétement de mercure. Lorsqu'on veut mesurer la pression, on ferme le robinetr, et on tourne le robinet r' dans la position 4, fig. 19; l'air com- primé du tube ab s'étend alors dans le mesureur, et en fai- sant écouler convenablement le mercure par le robinet infé- rieur R du manomètre, on peut mesurer exactement le volume de l’air sorti du tube &b, quand il a‘pris la force élastique de l'atmosphère extérieure, ou toute autre peu élevée, que l’on puisse mesurer exactement à l’aide du cathétomètre. L'appareil reste constamment en place, et peut servir à autant de mesures successives que l’on veut. Il porte, en lui-même, tous les moyens nécessaires pour reconnaître si les robinets fonctionnent bien. Acide sulfureux SO?. L’acide sulfureux liquide a été préparé par les procédés connus. Afin d’être certain qu’il ne renfermät pas d'acide sulfureux hydraté, on l’a agité fréquemment avec de l'acide sulfurique concentré, et on l’a soumis à une nouvelle dis- tillation en faisant passer sa vapeur sur de la ponce imbibée d'acide sulfurique. Les tensions de vapeur de l’acide sulfureux aux diverses 582 FORCES ÉLASTIQUES températures ont été déterminées, successivement , par la méthode statique et par la méthode dynamique. Pour la première méthode, l'acide sulfureux liquide, préa- lablement refroidi dans un mélange réfrigérant, a été intro- duit dans le réservoir ab de l'appareil, planche IV, figures t et 2, décrit page 441. On a versé ensuite une certaine quan- tité de mercure par le tube ef, pour empêcher le contact de l’acide liquide avec le mastic du robinet r. Ce robinet ayant été fermé, on a versé un peu de mercure dans le ma- nomètre m7, et comme la température du laboratoire était supérieure à o°, l'acide «sulfureux n’a pas tardé à distiller; sa vapeur traversait le mercure du manomètre et chassait complétement l'air de l'appareil. On a arrêté la distiila- tion en augmentant la pression par une plus grande quantité de mercure versée dans le manomètre. Enfin, la pièce à robinet r' ayant été mastiquée sur le tube manométri- que mn, afin de pouvoir établir, au besoin, la communi- cation avec le réservoir à air comprimé, on a commencé les expériences. Le réservoir ab a été maintenu d’abord dans de la glace fondante, puis dans un mélange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cristallisé, dont on changeait successivement la température, en rendant celle-ci aussi constante que possible au moment des observations. Le manomètre est alors à la température de l'air ambiant, la- quelle est toujours très-supérieure à celle du mélange réfri- gérant. Enfin, pour les températures supérieures à 0°, on plaçait tout l'appareil, le manomètre compris, dans la grande cuve à glace EFGH, et l’on opérait comme il a été dit page 342. Les séries 1 et 2 ont été obtenues de cette ma- nière. DES VAPEURS. 583 PREMIÈRE SÉRIE (février 1853). Les points sont marqués 1 s sur la courbe qui représente les forces élastiques de - à F la vapeur, et également r s sur celle qui donne les Log — 760 Températures. Forces élastiques F N° 52. Log 760 0° 1170,47 0,1875578 — 26,22 348,35 — 26,86 337,23 —27,03 333,90 — 27,33 331,08 — 27,50 328,28 — 27,63 - 325,56 — 27,21 332,82 — 18,74 5or,04 — 18,52 515,87 — 18,25 520,49 — 13,48 648,6x — 13,27 654,15 — 10,34 745,75 — 0,0082203 — 10,55 739,96 — 10,48 745,50 (18:97 792,46 . 0,0181638 + 1,35 1228,81 0,2086676 AE 8) 1231,31 0,2095503 — 4,16 979,42 0,1101554 — 05,74 912,33 0,0793384 — 5,76 912,17 N — 7,67 842,30 0,0446532 + 4,56 1393,87 0,2634180 + 2,48 1286,57 0,2286299 —+ 9,54 1698,23 0,3491752 + 13,36 1953,17 0,4099331 + 21,35 2594,82 0,5332903 + 30,12 3497,02 0,6628820 3,56 1338,74 0,2458697 584 FORCES ÉLASTIQUES Températures. Forces élastiques. F N° 52. Dose + 21,31 2593,10 0,5330057 + 37,15 4344,89 0,757:662 DEUXIÈME SÉRIE (février 1853). Les points sont marqués 2 s sur la courbe de la planche. Températures. Forces élastiques. N° 52. Log 760 — 30,24 318,69 — 30,11 318,05 — 30,11 318,99 — 29,45 324,80 — 24,88 394,40 — 22,02 444,89 — 13,37 647,12 — 10,31 745,92 — 0,0081213 o 1164,58 0,1853632 + 9,64 1707,18 0,3514708 + 20,78 2532,01 0,5226501 +- 30,22 349,17 0,6626584 + 39,18 4752,27 0,7960902 + 48,66 6195,97 0,9122908 Les points de la deuxième série sont notablement plus haut que ceux de la première; cela me fait craindre qu'il ne soit resté un peu d'air dans l'appareil pour les expériences de la deuxième série. Les températures d’ébullition de l’acide sulfureux ont éte déterminées avec l'appareil, planche IV, fig. 7. Le récipient de vapeur IH est entouré d'un mélange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cristallisé, pour faire reve- nir à la chaudière l'acide sulfureux condensé. Il est im- DES VAPEURS. 585 portant de ne marquer les températures d’ébullition que quand celles-ci sont au-dessus de la température de l'air ambiant; autrement la vapeur dans laquelle plonge le ré- servoir du thermomètre se suréchaufferait par l’air ambiant, et l’on noterait pour l’ébullition une température inexacte, qui ne se rapporterait pas à de la vapeur saturée. TROISIÈME SÉRIE (mars 1853). Les points sont marqués 3 s sur la courbe des (log F — log 560). Températures de la vapeur. Pressions sous lesquelles (log F — log 760). (N° 50) (N°8) l’ébullition a lieu : + 6,55 » 1485,30 0,2910006 + 19,70 » 2454,50 0,5091494 + 29,94 + 29,95 3403,25 0,6510866 » —+ 37,59 1326,89 0,7553633 : + 45,26 5427,30 0,8537702 3 + 49,46 6112,88 0,9054337 » + 62,52 8662,18 1,0568146 Lorsque le thermomètre plonge dans la vapeur, on ne peut pas déterminer, par cette méthode, des températures d’é- bullition inférieures à celles de l'air ambiant (page 346). Mais j'espérais qu'en plongeant le réservoir du thermome- tre dans le liquide, je parviendrais à mesurer exactement les températures d'ébullition sous de très-faibles pressions, et par conséquent que je pourrais obtenir les forces élasti- ques des vapeurs fournies par les liquides très-volatils, à des températures très-inférieures à celles que nous obtenons dans nos mélanges réfrigérants. Mais cet espoir a été trompé pour l'acide sulfureux ; voici la disposition de l'appareil que javais adoptée , et pour lequel j'employais le thermomètre à air, afin de pouvoir mesurer des températures très-basses : T. XXVI. 7h 586 FORCES ÉLASTIQUES Une cloche en verre AB (planche IV, fig. 14) est mastiquée dans une tubulure en laiton #7, qui porte trois tubulures a, b, c. Dans la tubulure centrale b est mastiqué le tube ca- pillaire qui termine le réservoir V du thermomètre à air. Un fil tubulaire en platine bde fait communiquer le réser- voir V avec l'appareil manométrique CD ; la disposition du thermomètre à air est d’ailleurs semblable à celle que j'ai décrite, page 5ot. La tubulure €, qui est munie d’un robinet r, porte un tube en cuivre ef qui descend jusqu’au fond de la cloche AB, et débouche au-dessous du réservoir V du thermomètre à air, La tubulure a est formée par un tube de large calibre, qui communique par le tube gk avec un manomètre à mer- cure indiquant la pression sous laquelle l’ébullition a lieu, et par le tube #kl avec deux grands flacons tubulés M, N, remplis d'éponge mouillée d’une dissolution alcaline pour absorber le gaz sulfureux, et finalement, par le tube op, avec un réservoir dans lequel on amène l'air à une pression aussi faible que l’on veut. Les tubes qui joignent ces di- verses parties de l'appareil ont de grandes sections, afin de ne pas offrir de résistance au passage du gaz. Un réservoir X renferme une dissolution étendue d’'am- moniaque caustique, que l’on peut faire tomber plus où moins rapidement sur les éponges des flacons M et N, en ouvrant convenablement les robinets q et q'. Pour remplir la cloche AB d’acide sulfureux liquide, on plonge cette cloche dans un mélange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cristallisé, puis on y amène, par la tubulure rcf un courant de gaz acide sulfureux produit par DES VAPEURS. 587 la réaction du cuivre sur l'acide sulfurique concentré, et bien desséché par son passage à travers un flacon rempli de pierre ponce imbibée d’acide sulfurique. On remplit la cloche presque com plétement d’acide sulfureux liquide avant de commencer les expériences. Le réservoir du thermomètre à air est ainsi complétement plongé dans l'acide sulfureux liquide, et doit en donner exactement la température. On devait donc s'attendre à trouver ce thermomètre parfaitement stationnaire, lorsqu'on maintenait dans l'appareil une pression constante et toujours inférieure à la pression de l'atmosphère. Mais il n’en est rien ; l’ébullition de l'acide sulfureux est extrêmement irrégulière ; elle se fait par saccades et avec de violents soubresauts; le thermomètre varie à chaque instant, et il montre souvent des températures supérieures de plusieurs degrés à celles qui, d’après la méthode statique, correspondent à la force élas- tique qui comprime le liquide dans l'appareil. Dans les premières expériences que J'ai faites avec cet ap- pareil, j'avais placé quelques bouts de fil de platine dans la cloche AB, mais je n'avais pas fait descendre encore le tube en cuivre cf jusqu’au fond de la cloche AB. Le ther- momètre à air marquait toujours une température très-su- périeure à celle qui correspondait à la force élastique, et je ne parvenais à produire l’ébullition qu'en frappant vio- lemment la cloche avec une règle de bois; il se formait alors des soubresauts, avec des coups secs, aussi forts que ceux du marteau d’eau. Le thermomètre baissait, mais ne s’arrêtait nulle part; il remontait aussitôt que l’on cessait d’ébranler l'appareil. Les mêmes effets se produisaient quand, pour activer l’ébullition, je plongeais la partie inférieure de 74. 588 FORCES ÉLASTIQUES la cloche AB dans une capsule remplie d’eau, dont j'éle- vais successivement la température. Dans de pareilles conditions, on ne pouvait pas avoir con- fiance dans les observations. Lorsque l'appareil communi- quait librement avec l'atmosphère, le thermomètre à air va- riait de — 10° à — 7°; les variations étaient encore plus grandes sous de faibles pressions. Quoi qu'il en soit, voici les observations que j'ai inscrites comme étant celles qui pouvaient inspirer le plus de confiance : T F 43:66 si 18e — 26,10 314,72 — 21,58 404,95 — 10,37" 648,24 — 8,80 771,67 En portant sur la planche des courbes graphiques les points qui correspondent à ces coordonnées, on voit qu'ils n'appartiennent pas à une courbe continue, et de plus qu'ils sont beaucoup au-dessus de la courbe déduite des ob- servations qui ont été obtenues par la méthode statique. J’espérais obtenir des résultats plus certains, en ajoutant à la tubulure cr le tube en cuivre cf qui plonge jusqu’au fond du liquide, et en maintenant le bas de la cloche AB dans de l'eau dont j'élevais successivement la température. L'appareil étant en équilibre avec l'atmosphère, je faisais communi- quer la tubulure cr avec un flacon rempli d’air sec, faible- ment comprimé. En ouvrant avec précaution le robinet r, je faisais passer des bulles d’air, très-espacées, à travers l'acide sulfureux liquide; ces bulles agitaient le liquide et détruisaient la cohésion; le thermomètre descendait d’abord, DES VAPEURS. 589 puis s’arrêtait à un état presque stationnaire. J’ai trouvé ainsi — 9°,07 pour la température d’ébullition de l'acide sulfureux sous la pression de 771"",68. Mais il est probable que cette température est encore trop élevée, car, en aug- mentant le nombre des bulles d’air qui passaient dans le même temps, le thermomètre s’abaissait de nouveau. Lors- que les bulles traversaient le liquide d’une manière presque continue, le thermomètre marquait — 10°,87. Mais cette température peut être inférieure à celle pour laquelle la force élastique de l'acide salfureux est de 771,68; car l'air, traversant vivement l'acide liquide, en vaporise une grande quantité sans se saturer, et la chaleur enlevée par la vaporisation peut être plus grande que celle qui traverse les parois de la cloche. S'il en est ainsi, la température du liquide descend au-dessous du point d’ébullition normale correspondant à la pression qui existe dans l’appareil. L'emploi des bulles d'air a l’avantage de détruire, au moins partiellement, la cohésion du liquide, mais il amène d’autres causes d'incertitude. Je n'ai pas réussi, non plus, à régulariser le phénomène, en mettant dans la cloche de la tournure et même de la limaille de cuivre. Je donnerai ici quelques observations que j'ai faites ainsi sous de faibles pressions, mais je ne leur ac- corde pas de confiance. T F — ge 128) — 26,70 129,4 — 22,96 261,2 — 16,69 508,2 Si l’on compare ces observations avec celles qui ont été 5go FORCES ÉLASTIQUES obtenues par la méthode statique, on voit que toutes les températures sont encore beaucoup trop élevées. J'ai calculé pour l'acide sulfureux une formule à deux ex- ponentielles : log F = a +- bat + c6t. Les données que j'ai prises sur la courbe graphique con- struite d’après les observations sont les suivantes : LL mm T, = — 28,0 ES 920,0 5, EF —M 9270 . T, = + 17,0 FE, — 227,25 1 39,5 F, = 4600,60 Ur 62,0 F, — 8547,00 On en déduit pour les constantes de la formule : 4 5,6663790 b — — 3,0146890 log b = 0,4792425 & = — 0,1465400 log ce — 1,1659562 log « — 1,9972989 log 6 — :,98729002 t—= T + 28 La table suivante a été calculée d’après cette formule : Températures. Forces élastiques de la vapeur. log 760 — 30° 29747 — 25 373,79 — 20 479,46 — 15 607,90 — 10 762,49 0,001421/4 — 5 946,90 0,0954914 1165,c6 0,1855344 + 5 1421,14 0,2718224 + 10 1719,55 0,3546004 + 1h 2064,90 : 0,4340874 20 2462,05 0,5104842 25 2915,97 0,5839699 DES ‘VAPEURS 5gt Températures. Forces élastiques Pre dE: de la vapeur. D 760 « 30 3431,80 0,6547083 35 hor4,78 0,7228483 4o 4670,23 0,7885244 45 5403,52 0 8518632 5o 6220,01 0,9129773 55 7125,02 0,9719727 60 8123,80 1,0289457 65 9221,40 1,0839834 La courbe de la planche V a été construite d’après les élé- ments de cette table; on reconnaît qu'elle représente, d’une manière satisfaisante, les expériences de la première et de la troisième série. Éther méthylique CH°O. L'éther méthylique a été préparé en chauffant un mélange de une partie d'esprit de bois et de quatre parties d’acide sulfurique concentré; les gaz traversaient une dissolu- tion faible de potasse qui avait pour but de retenir la va- peur d’esprit de bois entraînée et la plus grande partie des acides sulfureux et carbonique, puis une éprouvette rem- plie de pierre ponce imbibée d’une dissolution concentrée de potasse, enfin un tube en U rempli de fragments de po- tasse caustique. Le gaz, ainsi épuré, se rendait dans le ré- servoir À de l'appareil de la figure 8, planche IV, lequel plongeait dans un mélange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cristallisé. L'éther méthylique s’y con- dense complétement sans qu’on ait besoin de le soumettre à une pression plus forte que celle de l'atmosphère ; mais 592 FORCES ÉLASTIQUES je n'ai pas réussi à obtenir ainsi l’'éther complétement pur, bien que l'esprit de bois ait été soumis, préalablement, à plusieurs distillations fractionnées. A la fin de mes expé- riences sur les forces élastiques de l’éther méthylique, j'ai laissé échapper, spontanément, cet éther, à l’état de gaz, en ouvrant le robinet; mais il est resté dans le récipient une petite quantité (1ou 2 centièmes de la massetotale) d’un liquide éthéré volatil, qui provenait, probablement, de la réaction de l’acide sulfurique sur les essences qui accompagnent tou- jours l'esprit de bois du commerce. Je ne pense pas, cepen- dant, que la présence de cette petite quantité de substance étrangère ait influencé, notablement, les forces élastiques. Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure. de la vapeur. Log 760 — 29,87 552,89 » — 27,05 657,26 » — 23,35 766,19 0,0035229 — 21,32 834,09 0,0403993 — 18,48 939,07 0,0918844 — 1,90 1039,30 0,1359273 4 — 14,74 1094,87 0,1285/94 ou Il,17 1253,56 0,2173318 L — 6,05 1513,70 0,2992262 — 3,77 1640,39 0,3341336 Nr,07 1763,00 0,3654387 o 1878,34 0,3929607 =p. o:8f, ù 1926,15 0,4038765 1,72 1995,78 0,4192991 6,45 2352,91 0,4907917 13,82 2937,59 0,5871777 22,70 3834,83 0,7929325 31,94 5105,39 0,8272194 J'ai calculé pour l’éther méthylique une formule à une DES VAPEURS. 593 seule exponentielle, pour laquelle j'ai admis les données suivantes : Li —= a. Ko — 882,0 D —= EE" 6 F, — 2305,76 "#32 F, — 5021,27 Les constantes de la formule sont alors : Q = 5,2032543 b — — 2,2577857 Log b — 0,3536827 Log à — 1,9965861 2 20 Cette formule donne la table suivante : Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure. de la vapeur. Log 760 230 576,54 » — 25 716,08 » — 20 882,00 0,0646550 — 15 1077,67 0,1516737: — 10 1306,63 0,23b3388 — & 1572,51 0,3157787 1879,02 0,3931189 + 5 2229,93 0,4674777 10 2628,97 0,5389612 15 3079,80 0,6077087 20 3586,o1 0,6737977 25 4151,00 0,7373389 30 4777:99 0,798431a La courbe graphique de la planche V, construite d’après cette table, s'éloigne peu des points marqués w, qui sont donnés par les observations directes ; la plus grande diver- gence se présente pour la plus basse température — 29°,87. Speo dur 75 594 FORCES ÉLASTIQUES Ether méthylchlorhydrique C'H°CP. L’éther méthylchlorhydrique a été préparé en chauffant, dans un ballon, deux parties en poids de sel marin avec un mélange de une partie d'esprit de bois et de trois parties d’acide sulfurique concentré. Le gaz traversait un flacon renfermant une dissolution faible de potasse, puis une éprouvette remplie de fragments de potasse caustique, enfin il se rendait dans le récipient A de l'appareil (figure 8), qui plongeait dans un mélange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cristallise. La liquéfaction du gaz méthylchlorhy- drique s’y opère très-facilement. Pour reconnaître la pureté du liquide qui avait servi aux opérations, j'ai ounvertle ro- binet r de l'appareil à la fin des expériences, et j'ai laissé le gaz se dégager, spontanément, à la température ambiante; il n’est resté dans l'appareil qu'une trace d’une substance moins volatile. 11 est probable, d'après cela, que l’éther méthyl- chlorhydrique approchait beaucoup de la pureté parfaite. Températures Forces élastiques Lee ne du thermomètre à mercure. de la vapeur. 760 o rm — 29,70 585,67 » — 26,77 663,38 » — 21,84 722,76 » — 22,95 785,30 0,0142220 — 21,78 823,89 0,0350556 — 19,1 902,75 0,0747239 — 14,29 1124,19 0,1700109 —\ 11,12 1265,33 | 0,2213902 — 8,02 1/418,64 0,2710587 — 4,39 1614,33 0,3271788 o 1898,65 0,3976314 + 4,56 223b,68 0,468596r DES VAPEURS. 595 Températures Forces élastiques F du thermomètre à mercure. de la vapeur. Log 760 10,78 2742,84 0,5573869 16,59 3258,91 0,6322587 23,09 3967,76 0,7177318 30,53 5060,66 0,8233936 34,80 5653,65 0,8719154 Voici les données, prises sur la courbe graphique provi- soire, qui m'ont servi à calculer les constantes d’une formule à une seule exponentielle : Te = — 30 = 578,99 A — 0 F;, — 1891,00 EUR E = 4960,47 Les constantes sont alors : \ a — 5,4884600 b — — 2,5257704 Log b — 0,4354900 Log à — 1,9969750 t = T + 30 La formule donne ensuite la table suivante : Températures Forces élastiques Le DE) du thermomètre à mercure. de la vapeur. 5 750 — 20) 578,99 » — 25 717,76 » — 20 883,25 0,0652694 "#5 1079,20 0,1522879 — 10 1309.61 0,2363271 — b 1598,70 0,3174906 o 1891,00 0,3958764 + 5 2251,08 0,4715786 10 2663,81 0,544b902 15 3134,10 0,6152991 79: 596. : FORCES ÉLASTIQUES Températures Forces élastiques rs nu du thermomètre à mercure, dela vapeur. 0) 760 20 3666,95 0,6831915 25 4267,40 0,7493500 30 4940,46 0,8129993 35 5691,08 0,8743812 La courbe graphique de la planche V a été construite d’après cette table; les points fournis par les observations directes sont marqués æ. La courbe chemine entre ces points, qui sont tantôt un peu au-dessus, tantôt un peu au- dessous. Les courbes des forces élastiques des deux éthers mé- thylique et méthylchlorhydrique se superposent presque complétement. Ammoniaque AFH. On a dégagé le gaz ammoniac en faisant bouillir une dis- solution aqueuse concentrée d’ammoniaque sur de la chaux vive, qui devait retenir les dernières traces d’acide carbo- nique. Le gaz se rendait dans un premier flacon bien re- froidi, qui condensait la plus grande partie de l’eau entrai- née, puis dans un second flacon rempli de fragments de chaux sodée pour retenir les dernières traces d’eau. Le gaz était ensuite aspiré par une pompe qui le refoulait dans l’ap- pareil destiné aux expériences sur les forces élastiques de l’ammoniaque liquide. Cet appareil est semblable à celui qui a servi pour la détermination des tensions de l'acide sulfu- reux (pl.IV, fig. 8). Le réservoir À communique avecl’appareil DES VAPEURS. 997 manométrique cdef, qui renferme déjà une certaine quantité de mercure; le tube capillaire ab est muni d’un robinet r en acier, lequel communique par le tube gh avec la pompe fou- lante, Le réservoir A renferme, lui-même, une petite quantité demercure. À mesure que le gaz ammoniacse dégage, la pompe le refoule dans le réservoir A par le robinet r, et l’excès de gaz s'échappe à travers le mercure du manomètre. Quand on suppose que l'air a été complétement chassé de l’appa- reil, on entoure le réservoir À d'un mélange réfrigérant, et on ajoute dans le manomètre cdef assez de mercure pour que le mercure soulevé dans le tube ef corresponde à Ja pression de plusieurs atmosphères. Le gaz, refoulé par la pompe, se liquéfie alors dans le réservoir A. Lorsque celui- ei est plein, aux deux tiers, d’ammoniaque liquide, on ferme le robinet r, et on retire, pendant quelque temps, le mélange réfrigérant qui environnait le réservoir A. L’ammoniaque ne tarde pas à bouillir, et le gaz qui se dégage traverse le mer- cure du manomètre cdef'; les dernières traces d'air qui pou- vaient encore exister dans l'appareil sont ainsi expulsées. La petite quantité de mercure que l’on a mis préalablement dans le réservoir À remplit le tube capillaire ab, et empèche l'ammoniaque liquide de venir au contact du mastic qui relie le robinet r, et de le corroder. On remet ensuite le ré- servoir À dans un mélange réfrigérant, dont on règle la tem- pérature, comme il a été dit précédemment. En un mot, on conduit toute l’expérience ainsi que je l'ai dit pour l'acide sulfureux. J'ai fait trois séries d'expériences sur l’ammoniaque li- quide ; chaque fois, l’ammoniaque provenait d'une nouvelle préparation. 598 FORCES ÉLASTIQUES PREMIÈRE SÉRIE (janvier 1858). Les points sont marqués 1 z sur les courbes de la planche V. Températures. Forces élastiques de la vapeur. Log 760 © nm o 3207,70 0,6253801 o 3212,66 0,6260566 o 3207,48 0,625400 o 3214,73 0,6263269 o 3198,44 0,6241192 — 18,03 1524,92 0,3024278 — 16,79 1614,86 0,3273320 — 16,58 1630,47 0,331h072 — 13,09 1900,37 0,3980314 — 12,19 1980,87 0,4160490 + 3,97 3615,65 0,6773788 + 4,72 3812,09 0,7003507 Les expériences n'ont pas été poussées plus loin, paree qu'une fuite s'est déclarée dans le manomètre. Les expé- riences dans la glace fondante ont été faites à de longs inter- valles de temps, et en faisant varier beaucoup l'espace oc- cupé par le gaz dans le tube manométrique cd. On a voulu s'assurer ainsi qu'il ne restait pas d’air dans l'appareil. On a reconnu également, dans ces expériences faites à une tempé- rature constante, qu'il faut attendre assez longtemps avant de faire les mesures, lorsqu'on fait varier beaucoup l’es- pace occupé par la vapeur. Cela tient à ce que l’ammoniaque a une grande capacité calorifique et une grande chaleur latente de vaporisation; un temps assez long est nécessaire pour que le liquide se mette en équilibre de température avec le milieu ambiant. DEUXIÈME DES VAPEURS. SÉRIE (février 1858). Les points sont marqués 2 £ sur les courbes. Températures. 2 Roig6 — 31,37 — 31,48 — 25,36 ra 27,47 -— 22,7). — 22,60 — 18,37 — 18,35 — 10,42 — 10,52 o 0 + 6,93 732 734 8,45 11,42 13,52 18,1) 19:29 HS) 25,35 32,70 mm 838,4x 823,59 815,09 1006,71 1002,91 124447 1251,71 1518,19 1513,53 2119,44 2133,78 3203,66 3206,68 4139,96 4199,74 4198,12 4368,87 4835,82 5335,26 6134,92 6399,12 6382,70 7676,26 9569,56 Forces élastiques. F Log 760 0,0426337 0,0348975 0,0303920 0,1220907 0,1204/440 0,2141813 0,2166867 0,3005154 0,2991688 0,4453993 0,448?ñ0x 0,6248382 0,6252447 0,7361763 0,7424047 0,7422392 0,795585 0,8036547 0,8463452 °,9069930 0,92530b3 0,9241908 1,0043383 1,1000530 Le réservoir À de l’appareil a été enveloppé d'acide car- bonique solide, que l’on a dû renouveler plusieurs fois pour obtenir une force élastique sensiblement constante de la vapeur. On a eu ainsi : T = — 782 = 240,05 600 FORCES ÉLASTIQUES J'ai essayé de déterminer les températures d’ébullition de l'ammoniaque sous de très-faibles pressions, mais je n’ai pas été plus heureux que pour l'acide sulfureux. Je me suis servi de l'appareil (pl. IV, fig. 7), dont le tube wv, qui contient ordinairement le thermomètre à mercure, avait été rem- placé par une tubulure dans laquelle je mastiquais le tube capillaire du thermomètre à air. Le réservoir de ce thermo- mètre descendait jusqu’au fond de la cornue. J'interposais, entre le tube LM. de l'appareil et le réservoir à air, le système des flacons tubules M, N de la figure 14. Enfin, je mouillais les éponges des flacons M, N avec une dissolution faible d'acide chlorhydrique. La cornue étant plongée dans un mélange réfrigérant, j'y liquéfiais le gaz ammoniac par compression. $ L'ébullition de l'ammoniaque sous faible pression a été aussi irrégulière dans cet appareil que celle de l'acide sulfu- reux, bien que j'eusse introduit dans la cornue un grand nombre de fils de fer très-fins. Le thermomètre à air entière- ment plongé dans le liquide variait continuellement, et il indiquait toujours des températures très-supérieures à celles qui correspondent aux pressions d'après les expériences faites par la méthode statique. On a trouvé, en effet : ‘ F ts 788,34 — 36,52 520,00 Les erreurs sont encore plus grandes ici que pour l’acide sulfureux. J’ai calculé pour les forces élastiques de l’ammoniaque une formule à une seule exponentielle, Log F = a + bat, + DES VAPEURS. Gor en partant des données suivantes, fournies par les séries mel: o mm T, = — 31,0 F, — 834,86 T,= + 1,0 Fr=—13321,34 T, = + 33,0 F, — 9651,90 On en déduit pour les valeurs des constantes : = 5,5582714 | b — — 2,6366578 Log b — 0,4210538 Log « — 1,9964978 t= T + 3: La table suivante des forces élastiques de l’'ammoniaque a été calculée sur cette formule : T ! ré Log É6e | — 40 528,61 — 0,1576762 | — 35 684,19 — 0,0456362 — 30 876,58 + 0,0619772 | — 25 1112,19 0,1653366 — 20 1397,74 0,2646117 | — 15 1740,91 0,3599646 | — 10 2149,52 0,4515288 — 5 2632,25 0,5395128 0 3162,87 . 0,6192678 + 5 3854,47 0,7051506 16 4612,19 0,7830935 15 5479,86 98579557 20 6467,00 0,9298878 25 7581,16 0,9989218 30 8832,20 1,0652553 35 10227,54 1,1289678 40 11756,42 1,1901998 Les points donnés par les deux séries d'expériences se » placent, presque exactement, sur la courbe graphique cons- truite d’après les éléments de ce tableau. T. XXVI. 76 6o2 FORCES ÉLASTIQUES TROISIÈME SÉRIE. Les points sont marqués 3 z sur les courbes de la planche V. Pour déterminer les forces élastiques de la vapeur d’am- moniaque dans une plus grande étendue des températures que je n'avais pu le faire dans les précédentes séries, je me suis servi de l'appareil en fonte, planche IV, fig. 16 et 15, dont j'ai décrit le fonctionnement (page 541). On a observé, à la fois, le manomètre à air comprimé et le manomètre à air libre pour les températures basses; on a obtenu ainsi un certain nombre de comparaisons, de chacune desquelles on pouvait déduire le point de départ du manomètre à air comprimé. Il est nécessaire de connaître ce point de départ avec une grande précision, parce qu'il entre ensuite dans le calcul des forces élastiques que l’on déduit de l’observa- tion du manomètre à air comprimé. Pressions mesurées sur le manomètre à air libre. Températures, Forces élastiques. Log — — 25,70 1129374 0,1675273 — 2b,84 1097,21 0,1594762 — 23,92 1187,30 0,1937469 — 18,31 1518,70 0,3006584 — 18,10 129,90 0,3038494 — 16,17 1669,95 0,3418900 — 13,5: 1867,93 0,3905470 On fait sortir de l'appareil une portion du gaz, pour constater, par les nouvelles déterminations, si l'appareil ne renfermait pas d'air. DES VAPEURS. 603 2 F Températures. Forces élastiques. Log Te 22 230 1859,93 0,3886830 — 9,21 2222,35 0,4959989 — 5,03 2599,55 0,b340846 — 0,10 3159,07 0,6187457 + 6,24 3963,67 0,7172839 De l'ensemble de ces expériences, j'ai déduit les éléments nécessaires au calcul des observations faites sur le manomètre à air comprimé. Dans une première approximation, j'ai admis que la loi de Mariotte est rigoureuse pour toutes les pressions, et, de plus, que le coefficient de dilatation de l’air est 0,003670 sous toutes les pressions. J'ai trouvé ainsi: Log À — 3,2120526, déduit de la formule (page 545) 1 + 46 H, — 7 1 + «ô 1000 A = V Les forces élastiques x de l’air comprimé dans le mano- mètre sont données par l'équation 1 + af’ SR Te a) et la force élastique F de la vapeur d’ammoniaque est alors représentée par F=z+/. Voici le tableau des expériences ainsi calculées : T z F=z+!/ o om nm 9,98 2763,80 4552,20 14,38 3316,84 5306,08 19,70 4132,60 6325,47 30,49 6334,50 8813,60 38,90 8656,20 11270,00 604 FORCES ÉLASTIQUES SE Z FE=z+r L2 mm mm 48,93 12023,70 14756,97 55,47 14675,00 17458,12 64,35 18979,70 21815,47 73,32 24171,40 27044,80 81,72 29657,40 32556,33 Mais les forces élastiques x, ainsi calculées d’après les observations faites sur le manomètre à air comprimé, sont inexactes, parce que l’on a admis que l'air suivait la loi de Mariotte dans sa compressibilité, tandis qu'il s’en éloigne notablement, surtout dans les pressions élevées. La con- stante À doit être, elle-même, corrigée pour ce fait; on trouve alors : Log A = 3,2126403. De plus, on a (page 548) T 1000 m L et la valeur x', corrigée pour l’inexactitude de la loi de Ma- riotte, est donnée par la relation æ' = zx (a + br), Après cette correction, le tableau précédent devient T z! F=z +7 L] mm mm 9,98 2762,01 4550,41 14,38 3312,79 5301,99 19,70 L124,08 6316,95 30,49 6318,32 897,42 38,90 8603,72 11226,52 48,93 11922,06 14655,33 55,47 14525,44 19310,56 64,35 18748,46 21584,23 73,32 23829,10 26702,50 81,72 29190,18 32089,17 DES VAPEURS. 605 Enfin, la température de l'air dans le manomètre à air n'est pas restée absolument constante: elle a varié de 1 Ur à 11°,9, et le coefficient de dilatation de l'air augmente avec la pression; il est donc nécessaire de faire une correction provenant de cette variation. Cette correction porte également sur À’; soit A” la valeur corrigée de A’, et 6 le coefficient de dilatation de l'air sous pression constante, ce coefficient variant avec la pression, nous aurons : 1 + 40 x ” F 1 eo ro nb 1 + 40 zx a” 1 60 1000 ‘* ? d'où A’ 1 —+- «0 A’ 1 + 66° Dans le cas présent 6 — 0,00368, par suite Log A = — 0,0001267. On a de même x’ A! 1 + aoû 1000 — V 1 + 40” ZA" 1 + oû A" 1 + 60 z' 1 + 68 A" 1000 V 1 SEA Fee cn an à + « À Ainsi, on a Log x" = log z' + log (1 -+ 60) — log (1 + aô) — 0,0001257. Le tableau suivant renferme la valeur de z', et par suite les véritables forces élastiques de la vapeur d'ammoniaque aux diverses températures : 606 FORCES ÉLASTIQUES j: Ê F T z FE=z'+7 Log Le 9:98 2762,04 4550,44 0,7772398 14,38 3313,13 5302,37 0,8436564 19,70 H125,10 6317,97 0,9197639 30,49 6323,78 8802,88 1,0638112 38,90 8613,27 11236,07 1,1698008 48,93 11936,70 14669,97 1,2856157 55,47 145b0,80 17333,92 1,3580832 64,35 18783,90 21619,67 1,4540355 73,32 23893,00 26766,40 1,5467764 81,72 29272,10 32171,03 1,6266514 Les expériences de la troisième série nous permettent de calculer une nouvelle formule d’interpolation qui donnera les forces élastiques de la vapeur d’ammoniaque dans une étendue beaucoup plus considérable des températures. J'ai adopté, de plus, la formule à deux exponentielles y = à + bat + ct, dont j'ai calculé les constantes sur les cinq données sui- vantes : T, = — N= EF -— 1a70,6x 4 MS CN F, — 3693,29 L— 30 F, — 869),89 TE — 56 F;, = 17652,80 Li 82 F, — 32196,87 Les valeurs de ces constantes sont : a — 311,5043330 b = — 3,4503520 Log b — 0,8721769 © = — 0,9499674 Log © = 1,9777087 Log « — 1,9996014 Log 6 — 1,993972g t—=T + 22 DES VAPEURS. 6o7 Le tableau suivant a été calculé d’après cette formule : res. asti F Températures … ru Log LE L2 roin om — 30 866,09 0,0567473 — 25 1104,28 0,1622664 — 20 1392,13 0,2628668 — 15 1736,48 0,3588560 — 10 2144,62 0,4505364 — 6 2624,22 0,5381869 3183,34 0,62206g91 + 5 3830,34 0,7024234 10 4574,03 0,7794849 15 5423,40 0,8534585 20 6387,78 0,9245361 25 747700 09929134 30 8700,97 1,087541 35 10070,18 1,1222238 40 11595,30 1,1834692 45 13287,31 1,2426234 5o 151)8,33 1,2998378 55 17219,78 1,35b2141 60 19482,10 1,4088221 65 21965,13 1,4609202 70 24675,55 1,9114b33 75 27629,98 1,2605669 80 30843,09 1,6083442 85 34330,87 1,6548713 go 38109,22 1,7002165 95 4219b5,71 1,7444547 100 46608,24 1,7876492 La courbe graphique qui a été tracée sur la planche V, d’après les éléments de cette table, représente les observa- tions des trois séries d’une manière assez satisfaisante. Ce- pendant on reconnaît qu’elle est constamment au-dessous des observations entre — 3o° et + 25°, et qu’elle dépasse, 608 FORCES ÉLASTIQUES au contraire, les points observés entre + 25° et + 80°. On obtiendrait, probablement, une formule qui représenterait plus exactement les observations en augmentant un peu les valeurs attribuées à F, et à F,, et en diminuant, au con- traire, celles de F, et de F,. Les expériences que j'ai faites pour déterminer la tempé- rature d'ébullition de l’ammoniaque liquide sous la pression ordinaire de l’atmosphère prouvent également que la for- mule donne des forces élastiques trop faibles pour les basses températures. Ainsi, d’après la formule, la température d’ébullition de l'ammoniaque serait à — 32°,6 sous la pres- sion de 0",760; tandis que l'expérience directe m'a donné — 38°,1 sous 0",752. L'expérience a été faite avec un ther- momètre à alcool absolu, gradué par rapport au thermo- mètre à air, et que l’on agitait vivement au milieu de l’am- moniaque liquide qui s’évaporait librement à l'air. Aussitôt qu'on laissait ce thermomètre tranquille, sa température remontait, et atteignait quelques fois — 18° sans que l’ébul- lition se manifestat. L'ébullition devenait très-vive, et pro- jetait le liquide au dehors, aussitôt qu’on agitait le ther- momètre. Préparation de l’ammoniaque liquide. L'ammoniaque liquide a une chaleur spécifique considé- rable, sa chaleur latente de vaporisation est aussi très- grande, enfin, la liquéfaction du gaz ammoniac est facile par compression, et elle s'effectue même, sous la pression ordinaire de l'atmosphère, dans un mélange, bien préparé, de glace et de chlorure de calcium cristallisé. Ces diverses DES VAPEURS. 6og circonstances m'ont fait espérer que l'emploi de l’ammo- niaque liquide serait d'un grand secours dans mes expé- riences où j'ai fréquemment besoin de températures très- basses, et qui doivent rester longtemps stationnaires. J'ai donc cherché à faire construire un appareil qui me permît de liquéfier facilement, eten peu de temps, de l’ammoniaque dans un grand état de pureté. L'appareil représenté, fig. 15, pl. IV, fonctionne, depuis plusieurs années, dans mon la- boratoire, et il m’a été très-utile pour mes recherches sur les chaleurs latentes de vaporisation de l’ammoniaque sous di- verses pressions. Il se compose d’une chaudière cylindrique en cuivre HAB, dans laquelle descend un second cylindre en cuivre bCc, terminé en bas par un tube recourbé CMN, traversant la paroi de la chaudière et muni d’un robinet R. Le cylindre bCc est garni, en haut, d’un rebord plat, que l’on serre sur la bride de la chaudière avec le couvercle à boulons ed. L’es- pace annulaire, compris entre la chaudière et le cylindre intérieur, communique, par un tube HK, avec un espace KL qui sert de réfrigérant. Sur le couvercle ed est fixé un tube DE qui communique avec un autre réfrigérant EFG. Enfin, le tube descendant GH établit la communication avec trois cylindres en laiton I, l', [”, dont le premier est rempli de fragments de chaux vive, et les deux derniers contiennent un mélange de fragments de chaux sodée. La chaudière HAB est remplie d’eau à moitié; on main- tient cette eau en ébullition continuelle à l’aide de la lampe à gaz X. La vapeur d’eau tend à s'échapper par le tube HKE,, mais elle se condense dans le réfrigérant K, et retourne à la chaudière avec la température de 100°. Les parois du cylindre MAXI. 77 610 FORCES ÉLASTIQUES intérieur bCc sont donc maintenues constamment à 100°. On fait tomber sur ces parois, par le tube af, une dissolution aqueuse, concentrée, d'ammoniaque, qui est contenue dans un grand flacon placé au-dessus de l’appareil. L’écoulement de l’ammoniaque est réglé par l’opération elle-même; à cet effet, notre pompe aspirante et foulante, à piston mereuriel, mise en mouvement par la machine à vapeur, aspire con- stamment le gaz ammoniac par le tube J, et le refoule dans un récipient entouré de glace, ou mieux d’un mélange réfri- gérant, si l'on veut aller plus vite. La dissolution d’ammo- niaque arrive ainsi, d'une manière continue, dans le cylindre bCc; une lame en spirale la dirige le long des parois chaudes avant d'arriver au bas. Le gaz ammoniac devient libre, et arrive dans le réfrigérant DEFG, où il abandonne la plus grande partie de l’eau entraînée qui retourne au cylindre bCc. Enfin le gaz ammoniac, après avoir traversé les cylindres I, l', l’, où il perd complétement son eau et l'acide carbo- nique qu’il peut contenir, est refoulé par la pompe dans le réservoir, où il se liquéfie. Le robinet R' amène constamment de l’eau froide dans la cuve qui enveloppe le condenseur EF ; cette eau s’écoule, par un déversoir de superficie, dans la cuve qui surmonte le condenseur K. L'eau qui s’accumule au bas du cylindre bCc est presque privée d’ammoniaque; on la fait sortir, de temps en temps, par le robinet R. On peut aussi faire écouler cette eau d’une manière continue; il suffit pour cela de descendre davantage le tube MN, et de le faire plonger dans l’eau qui remplit un flacon inférieur... A l'aide de cet appareil, la production de l’ammoniaque DES VAPEURS. Gi liquide, à un grand état de pureté, est une opération des plus simples, et on juge de la quantité recueillie dans le récipient, par le volume de la dissolution ammoniacale que l'on a fait passer dans l’appareil. J'ai vainement essayé d'obtenir, avec l’ammoniaque liquide, des températures basses stationnaires, en laissant le liquide sous la pression ordinaire de l'atmosphère, ou sous des pressions plus faibles qu'on maintenait stationnaires à l’aide d’un réservoir dans lequel on avait fait préalablement le vide, et avec interposition d’un flacon où le gaz ammoniac s’absorbait à mesure qu'il y arrivait. L’ammoniaque, par suite d’une grande cohésion moléculaire, présente tellement de résistance à la vaporisation, que son ébullition se fait avec de vifs soubresauts, et que sa température monte constam- ment beaucoup au-dessus de celle à laquelle la vapeur saturée fait, dans l’état statique, équilibre à la pression qui s'exerce sur lé liquide. Je n’ai réussi à obtenir des états stationnaires qu’en faisant passer à travers l’'ammoniaque liquide un cou- rant d'air très-divisé. À cet effet je comprimais, à l’aide de ma machine, de l'air à 5 ou 6 atmosphères dans un réservoir de 300 à 400 litres de capacité. Un tube amenait l’air com- primé du réservoir au fond du vase renfermant l’'ammo- niaque liquide. Une capsule renversée, en forme d’écu- moire, faisait passer l'air, en bulles nombreuses, à travers l’ammoniaque liquide qui était ainsi soumise, à la fois, à une vaporisation rapide et à un brassage continuel qui rendait la température uniforme dans toute sa masse. Une vis régula- trice, semblable à celle qui est représentée par la figure 9, planche I, est interposée dans le tube abducteur; elle permet de régler le courant d’air à volonté. me 612 FORCES ÉLASTIQUES On commence par faire passer, à travers l’ammoniaque liquide, un courant d’air rapide qui fait baisser très-vite la température; puis, quand on approche de la tempé- rature à laquelle on veut faire l'observation, on diminue le courant, et l’on peut, en réglant convenablement la vis, maintenir une température parfaitement stationnaire pen- dant longtemps. Je me suis souvent servi de ce procédé pour obtenir des températures stationnaires comprises entre — 40° et — 80°. La température peut encore descendre plus bas quand on fait communiquer le vase renfermant l’ammo- niaque liquide avec un réservoir dans lequel la pompe mue par la machine aspire continuellement. Un flacon rem- pli d’une éponge constamment mouillée avec une dissolution faible d'acide chlorhydrique, comme dans la figure 14, est interposé entre le vase contenant l’ammoniaque liquide et le réservoir de vide. Dans ce cas même, il est nécessaire de faire passer, continuellement, dans l’ammoniaque liquide des bulles d’air qui détruisent sa viscosité, et régularisent la température. Acide sulfhydrique (avril 1858). L’acide sulfhydrique est préparé par la réaction de l’acide chlorhydrique sur le sulfure d’antimoine; on recueille le gaz dans une cloche. Une pompe l’aspire, le refoule et le liquéfie dans le réservoir A de l’appareil fig. 8. Les opérations sont d’ailleurs conduites exactement comme je viens de le dire pour l’ammoniaque. DES VAPEURS. G13 PREMIÈRE SÉRIE. Les points sont marqués 1 y sur la planche V, Températures. Forces élastiques. Log _ CE. 26,91 326,31 0,6278911 — 23,99 3641,49 , 0,6804667 — 19,20 4469,06 0,7694065 — 10,59 5804,02 0,8829138 + 0,10 7726,27 1,0071580 Les expériences n'ont pu être continuées avec cet appa- reil sous des pressions plus fortes, car le réservoir A a fait explosion quand le manomètre marquait 13 atmosphères | environ. à J'ai calculé, pour les forces élastiques de l'acide sulfhy- drique liquide, la formule : Log F— a + bof sur les données suivantes : o " mm Ti = — 270 F, — 3219,68 T, = — 13,5 FE, = 5343,35 D o F; — 7709,27 Les valeurs des constantes sont alors : = 4,3038661 b = — 0,7960525 Log b — :1,9009417 Log a — 1,9895g41 T + 27 614 FORCES ÉLASTIQUES J'ai calculé avec cette formule la table suivante : T 4 Fa Log ee — 30 2808,57 0,567671r — 25 3508,02 0,6642480 ET 4253,01 0,7499202 — 15 5090,18 0,8259198 — 10 594,00 0,8933385 — 6 6822,74 0,9531455 0 7709,27 1,0062000 La formule représente très-bien les observations de la pre- mière série. DEUXIÈME SÉRIE. Les points sont marqués 2 y sur la planche V. La deuxième série d'expériences sur l'acide sulfhydrique liquide a été faite avec l’appareil en fonte (fig. 16), en sui- vant exactement le procédé que j'ai décrit, avec détail, à l’occasion de l’ammoniaque (page 602). Je me contenterai d'indiquer les éléments qu'il était nécessaire de connaître pour calculer les forces élastiques de la vapeur, d’après les observations du manomètre à air comprimé. La moyenne de trois expériences comparatives, avec le manomètre à air comprimé et avec le manomètre à air libre, a donné Log (A. 1000) — 6,2666022 Log (4'. 1000) = 6,2672680 z' — x (a + bl) Log z" — log z' +- log (1 +- 60) — log (1 +- 0,003670) — 0,0001834. Le tableau suivant renferme les résultats de toutes les déterminations, classées dans l’ordre où elles ont été faites. ve DES VAPEURS. 615 F 760 , 1 z z z F—2' +7 Log DRE SERRES 2° 1 PRET RE 2543, 12 2542,55 2542,48 403463 0,7249901 2672,42 2671 ,45 2671,40 4238,24 0,7460644 2703,29 2702,82 2702,30 4282,04 0,7508372 2054,73 3052,36 3059,72 4789, 87 0,7995102 3585,70 3381,88 3382,55 5240,68 0,8385740 3765,24 3759,53 3760,13 5732,67 0,8775433 4262,90 4254,30 4255,80 6349,68 0,9219383 4810,22 498,99 4801 ,20 6999,66 0,9642633 5833,60 5813,10 5816,80 8158,80 1,0308127 6752,20 6723,03 6728,50 2162,26 1,081189r 8055,95 8012, 33 8017,41 10555,47 1,1496654 850,70 8452,62 8458,93 11020,27 1, 1613799 9387,60 9327, 12 9335, 12 11939,31 1,1961654 L1098,20 11013, 21 11025 ,40 13691 ,87 1,2556502 12905,00 12791 ,02 12807, 67 15523, 16 1,3101651 15064,70 14912, 80 14935,91 17696,66 1,3670778 17838,00 17633,02 17665,63 20463,63 1,4301691 16007,30 15837, 87 15658,65 18427,05 1,3846422 15788,40 15623,08 15658,95 18423,91 1,3845680 15147,10 14993, 67 15026,02 17781, 12 1,3691451 14699,40 14554,10 | 14584,81 17331,87 1,3580327 14280 ,70 14142,91 14172,20 16905 ,06 1,2472018 13613,80 13487 ,74 13514, 17 16239,09 1,3297724 8754,12 8701 ,93 8712,00 11278,28 1,1714301 14579,40 14436,28 14465,45 17211,01 1,3549925 20231 ,6$ 19978,00 20031,00 29851 ,00 1,4780916 23249,30 22931,46 22992,05 25837,05 1,5314285 28378,47 27882,72 27969,43 30845,41 1,6083768 36783,62 36159,22 36272,73 39180,93 1,7122608 Pour représenter l’ensemble des déterminations de la 616 FORCES ÉLASTIQUES seconde série, qui comprend une grande étendue de tem- pératures' et de pressions, j'ai calculé une formule à deux exponentielles, en me basant sur les données suivantes: Ti = — 28 Fi 0 39019 Le — 0, FE, — 7308,25 Ro F, = 14150,19 Ho — LA F; — 24593,10 M 68 F, — 38977,46 J'en déduis pour les valeurs des constantes : ad — 5,5881602 b — — 2,0718690 Log b — 0,3163623 € = + 0,014b224 Log © — 2,1620379 Log « — 1,9966926 Log 6 — 1,9579740 t = T + 28 La table suivante a été calculée d’après cette formule : Températures, Forces élastiques. Log _ e — 25 3749,33 0,6931399 — 20 4438,45 0,7664176 — 1 5196,52 0,8348986 — 10 6084,57 0,9034122 4. D 7066,03 0,9683618 o 8206,29 1,0333335 + 5 9490,80 1,096488/ 10 10896,32 1,126466/, 15 12447,94 1,2142838 20 14151,51 1,2699891 ADS 16012,39 1,3236426 DES VAPEURS. 617 Températures. Forces élastiques. Log Es 760 30 18035,35 1,3753108 35 20224,31 1,4250602 4o 22582,46 1,4729577 45 24954,26 1,5163308 5o 27814,77 1,634627 55 30690,6g9 1,6061930 60 33740,16 1,6473336 65 36961,55 1,6869366 70 40353,25 1,7250649 La courbe de la planche V a été construite d’après les éléments de ce tableau; elle passe presque exactement par tous les points qui correspondent aux observations de la deuxième série. Les points de la première série sont, tous, un peu au-dessous de la courbe. Pour compléter les éléments que l'expérience m’a donnés sur les forces élastiques de l'acide sulfhydrique, je dois ajouter la température d’ébullition du liquide sous la pres- sion de l’atmosphère, et la force élastique de l’acide sulfhy- drique à la température de l’acide carbonique solide s’éva- porant à l'air. Un thermomètre à alcool, gradué sur le thermomètre à air, agité vivement dans de l'acide sulfhydrique li- quide qui s'évaporait à l'air sous la pression de 0",755, a indiqué une température parfaitement stationnaire de — 61°,8. Le réservoir A de la fig. 8 ayant été enveloppé d'acide carbonique solide, qui a été renouvelé à mesure qu'il dis- paraissait à l’état de gaz, la force élastique de l'acide sulfhydrique s’est maintenue, d’une manière constante, à DS QU 78 618 FORCES ÉLASTIQUES 441%%,42; ainsi on doit ajouter aux déterminations pré- cédentes : T = — te Ke Gba Acide carbonique. Les expériences sur l'acide carbonique liquide n’ont pu être faites que dans l'appareil en fonte, fig. 16, planche [V. Je n’ai pas condensé l’acide carbonique par la compression à l’aide des appareils que j'ai précédemment décrits, parce que j'avais, en ce moment, à ma disposition un appareil Thilorier chargé d’une grande quantité d'acide carbonique liquide et qui me servait pour mes recherches sur les chaleurs latentes de vaporisation, et sur la détente des gaz fortement comprimés. L'appareil de la figure 16 ayant reçu, préalablement, la quantité de mercure nécessaire à son fonctionnement, j'éta- blissais la communication du récipient À, par la tubulure e, avec le réservoir à acide carbonique de l'appareil Thilo- rier, mais de façon à ce que l'acide carbonique y fût pris à l’état gazeux et non à l’état de liquide. La tubulure f communique avec le manomètre à air comprimé; la tu- bulure d est jointe au grand manomètre à air libre; en- fin, la cuve VV est remplie d’eau à la température ordinaire. Je commence par déterminer les éléments nécessaires pour pouvoir calculer les forces élastiques par le manomètre à air comprimé. DES VAPEURS. G19 A cet effet, je fais passer dans le réservoir A un peu d'acide carbonique gazeux, qui augmente assez la pression pour que le mercure apparaisse dans le bas du tube manométrique CD. La température étant devenue stationnaire, j’observe simul- tanément le manomètre à air libre et le manomètre à air comprimé. J’introduis une plus grande quantité d'acide carbonique, et je fais une nouvelle comparaison des deux manomètres ; je continue ainsi jusqu’à ce que le manomètre à air libre marque environ 15 atmosphères. A l’aide de ces comparaisons j'obtiens la valeur de Log. (A.1000) qui doit entrer dans le calcul des forces élastiques. Je sépare un moment le tube ezk du réservoir Thilorier et, ouvrant le robinet r, je fais sortir une partie du gaz com- primé. Je sépare le manomètre à air libre, je remplis la cuve d’un mélange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cristallisé, enfin je rétablis la communication avec le réservoir Thilorier. L’acide carbonique passe, par distillation et en traversant un tube de cuivre rempli de chlorure de cal- cium fondu, dans le récipient A où il se condense. Au bout d’un quart d'heure environ, je ferme le robinet r, et je sépare le réservoir Thilorier. J’ouvre graduellement le robinet r de manière à faire sortir lentement 5o à 60 litres de gaz car- bonique; j'expulse ainsi les dernières traces d’air, et je réduis l'acide carbonique liquide à la proportion nécessaire pour qu’il reste à la vapeur carbonique un espace suffisant dans le ré- cipent A. L'appareil est maintenant disposé pour la mesure des forces élastiques de la vapeur d’acide carbonique aux diverses températures; les expériences se suivent comme je l'ai déjà suffisamment décrit. À la fin des expériences, on fait sortir par le robinet r rô. 620 FORCES ÉLASTIQUES l'acide carbonique de l'appareil ; on le recueille dans un grand 5 gazomètre, et, d’après son volume, on peut juger de la pro- portion d'acide carbonique qui restait liquide à la plus haute température. PREMIÈRE SÉRIE, Les points sont marqués 14 sur la courbe de la planche V. Éléments du manomètre à air comprimé. Log (A. 1000) = 6,2532302 Log (A. 1000) — 6,2552545 æ'—z(a + br) Log z'= log x’ + log (1 + 60) — log (1 + 0,003670) — 0,000252z 1 DES VAPEURS. Do 10347 ,30 11023 ,80 12480 ,73 13253,30 14062 ,63 14915,50 16079,70 17918,90 19423, 60 21291 ,60 22438, 10 24571,58 270%4 ,74 28679 ,30 30707,83 33642, 10 34766,50 36588,30 38272,40 39942,40 42081,15 43995,54 44132,50 46043,20 48965,72 50658,40 51025, 10 10305 ,65 10974,13 12412,58 13174,58 13972,38 14812,57 15958,78 17767, 94 19246,84 2108I,54 22907,09 24300,60 26706,71 28329,07 30317,60 33193,62 34995 ,56 36087, 17 37731,58 39368,36 41464,68 43340,94 43475,5I 45348,69 48214 ,04 49873,91 50233 ,47 10314,30 10990,32 12434 ,05 13197,30 14000,32 14843,20 15996,20 17814,62 19301, 17 21145,85 22977 ,20 24382,92 26801,58 28498 ,24 30438,04 33332,97 34443,36 36240,80 37903, 13 395650, 00 41657,00 43546,33 43681 ,54 45568, 30 43214 ,04 50124,70 50477, 17 F—zx'+7! 12904,08 13593,66 15078,25 15859,69 16679,43 17538 ,07 18708, ?0 20550,88 22053 ,57 23915 ,39 25055 ,65 27175,82 29608,88 31243,39 33261,99 36167,36 37281 ,20 39084,18 40750,91 42401,78 44513,58 46407,33 46542,84 48433,35 48454,36 52996, 70 53349 ,97 Log F 760 1,2299142 1,2525242 1,2975373 1,3194815 1,3413677 1,3631690 1,3912208 1,4320173 1,4626660 1,4978641 1,5180930 1,5533689 1,5906073 1,6139445 1,6411348 1,6775037 1,6906764 1,7111876 1,7293236 17465707 1,7676792 1,7857730 1,7870389 1,8043309 1,8295052 1,8434352 1,8463208 622 FORCES ÉLASTIQUES Les expériences n’ont pas pu être poussées plus loin; une fuite s’est déclarée dans l’appareil sous la pression de 70 at- mosphères, et il a été impossible d’y remédier à temps. La dernière détermination du tableau présente elle-même un peu d'incertitude, parce qu'il a fallu la faire à la hâte. DEUXIÈME SÉRIE, Les points sont marqués 24 sur la courbe de la planche V. Eléments du manomètre à air comprimé. Log (A. 1000) = 6,24b2386 Log (A. 1000) = 6,2455319 z' = x (a +- blm) Log z”— log z' + log (1 + 60) — log (1 +- 0,003676) — 0,0000813. = 10341,63 10401,60 10464,44 10584 ,30 10867,73 11570,23 12086,85 13406, 60 14626,90 15562, 40 16266, 90 17058,00 I8118,20 19554,80 21554,80 23201 ,20 24243 ,86 24790,60 26794,00 28967,50 32066,30 32330,80 35430,80 39353,30 44805,64 48920,16 52259 ,40 54836,20 58863,20 59943,50 35499,90 32382,00 28784,60 27533 ,50 25828, 10 25181,60 24452 ,50 DES mn 10259,15 10318,30 10380, 18 10498, 19 10777,17 11468,33 11988,93 13273,07 14480,65 15388,48 16079, 17 16854,51 17889 ,34 19299 ,06 21955 ,60 29865 ,27 23884 ,29 24418,57 26375,73 28498,36 31596,63 31782,20 34808,42 38637,56 43960,83 47978,84 51240,52 53881,81 57712, 14 58748,77 34875,86 31832,20 28319,74 27098,00 25432,18 24800,68 24088, 14 VAPEURS. un 10274,10 10331,20 10395 ,30 10517, 14 10792,80 11487,10 12006,57 13297,92 14510,42 15421 73 I6114,54 16892, 15 17932,31 19348, 60 21315,62 22932,23 23957 ,23 24501 ,70 26461 ,80 28596,23 31708,67 31894,90 34941 ,80 38791,80 44145,38 48188,50 51468,30 54125 ,55 57977,07 59018,00 35000,56 31929,70 28402,31 27184,78 25603,08 24869, 10 24155 ,83 F=z'+7 mn 12929 ,64 12988,84 12969, 10 13181,18 13466,04 I4I8I,15 14714,82 16036,16 17271 ,79 18198,00 18907, 14 19690 ,75 20741,76 22172,76 24157,13 25785, 73 26817,48 27365,40 29336 ,55 3I481,18 34605,96 34793,09 37849,65 41709,78 47074 ,34 51124,40 54408,78 57069 ,28 60925, 30 61967,74 37909,06 34829,80 31288,31 30065,18 28374 ,71 27736 ,98 27019,21 623 F 1,2307715 1,2327557 1,2320963 1,2391415 1,2484250 1,2708978 1,2869409 1,3242867 1,3565241 1,3792101 1,3956744 1,4134498 1,4360329 1,4650071 1,5024312 1,5305653 1,5476047 1,5563883 1,5865962 1,6172377 1,6583378 1,6606787 1,6972489 1,7394246 1,7919707 1,8278146 1,8548556 1,8755890 1,9039841 1,9113619 1,6979294 1,6611373 1,6145642 1,5972505 1,5721148 1,5622460 1,5508589 624 FORCES ÉLASTIQUES J'ai calculé une formule d'interpolation à deux exponeri- tielles sur les expériences de la deuxième série qui étaient les plusnombreuses et me présentaientle plus de garanties d’exac- titude. Mais j'ai bientôt reconnu que pour appliquer une formule de ce genre, il était nécessaire de faire subir une cor- rection considérable à F,, c’est-à-dire à la force élastique qui correspond à la plus haute température, La cause de cette anomalie se manifestait clairement sur la courbe graphique que j'ai tracée sur les observations elles-mêmes. Cette courbe a l'aspect ordinaire des courbes dont les ordonnées sont Log Re depuis — 25° jusqu'à + 25°; mais, au-dessus de cette dernière température, elle s’infléchit rapidement vers l'axe des températures et paraît tendre vers un maxi- mum peu éloigné. Il eût été intéressant de pousser les expé- riences plus loin, et je l’aurais fait si je m'étais aperçu de cette circonstance au moment des expériences. J'espère avoir l’occasion de faire quelques recherches directes sur cette importante question, en me servant du manomètre spécial que j'ai décrit (page 580). Quoi qu'il en soit, pour sortir des valeurs imaginaires de « et de 6 dans la formule, il a fallu prendre, par tätonnement, une valeur de F, plus grande que celle qui résulterait des expériences. On pourrait attribuer cette anomalie à ce fait que le récipient ne renfermait plus d'acide carbonique li- quide au delà de + 25°; mais alors le gaz n'aurait changé de force élastique que par l'élévation de température, et la va- riation aurait été infiniment plus faible que celle qui est indiquée par l'expérience. D'ailleurs, la courbe tracée sur les données expérimentales présente une marche parfaitement régulière même entre + 25° et + 42°. Enfin, par la quantité DES VAPEURS. 625 d'acide carbonique que l’on a fait sortir de l'appareil à la fin des expériences, on a reconnu que, même à la température de + 42°, il devait rester encore beaucoup d’acide carbo- nique liquide. J'ai admis les valeurs suivantes : RUES 267 F, — 12612,86 Er , E— 20932,14 ie Set F; — 33251,70 T;, — 25 F; — 50212,60 1, = 42 F, — 71996,85 Les constantes de la formule que l’on en déduit sont : Ci— 5,6771989 b — — 2,2651888 - Log & — 0,3551045 Ce — 0,6888035 Log c — 1,8380953 Log & — 1,9947089 Log 6 — 1,9910406 La table suivante a été calculée d’après cette formule : Températures. Forces élastiques. Log FF 5 aù 13007,02 1,2333643 — 20 15142,44 1,2993823 — 19 17582,48 1,3642648 -— 10 20340,20 1,4275402 — BE 23441,34 1,4891692 o 26906,60 1,2490455 + 5 30753,80 1,6070853 10 34998,65 1,6632376 15 39646,86 1,7173952 20 44716,58 1,7696550 25 50207,32 1,8199535 30 56119,05 1,8682967 35 62447,30 1,9147001 40 69184,45 1,9291949 45 76314,60 2,0017941 TNT. 79 626 FORCES ÉLASTIQUES La courbe des forces élastiques dela vapeur saturée d’acide carbonique a été tracée sur la planche V, d’après les éléments de ce tableau. On voit qu'elle représente parfaitement les observations de la deuxième série depuis — 25° jusqu’à + 28. A partir de + 28, la courbe de la formule continue à s'élever régulièrement, tandis que celle que l’on tracerait par les points donnés par l'observation, descendrait vivement et paraîtrait tendre vers un maximum peu éloigné, ou vers une asymptote. Les points de la première série sont aussi très-près de la courbe théorique; mais on remarque qu'ils sont constam- ment un peu au-dessus. La différence tient, évidemment, à ane petite erreur sur les valeurs des Log (A.1000) qui fixent le point de départ du manomètre à air comprimé. Je dois ajouter, aux valeurs numériques des forces élasti- ques de l'acide carbonique liquide que j'ai données dans les tableaux précédents, la détermination que j'ai faite ancien- nement (Ænnales de Chimie et de Physique, 3° série, t. XXVI, p. 259) de la température stationnaire que montre un ther- momètre à air enveloppé d’acide carbonique solide qui s’éva- pore librement à l'air. Cette température est de — 78°,2 sous la pression de 0®,760. Protoxyde d'azote. Le protoxyde d'azote a été préparé en décomposant l’azo- tate d’ammoniaque par la chaleur; le gaz traversait un flacon laveur renfermant une dissolution de potasse; puis se ren- RE DES VAPEURS. 627 dait dans une grande cloche placée sur une cuve à-eau. La pompe à piston mercuriel puisait le gaz dans cette cloche, mais en le faisant passer, préalablement, à travers un flacon rempli de chlorure de calcium, qui lui enlevait son humidité. La pompe refoulait le gaz sec dans le récipient A de l’appa- reil (fig. 16) plongé dans un mélange réfrigérant. On arrêtait l'opération quand on avait refoulé dans l'appareil environ 300 litres de gaz. Le protoxyde d'azote provenant de la dé- composition de l’azotate d'ammoniaque est toujours mêlé d'une certaine quantité d’azote libre (page 135), de sorte qu'il faut prendre un soin particulier pour chasser complétement les gaz qui peuvent rester dans le récipient A avec le pro- toxyde d’azote liquéfié. On y parvient facilement quand le réservoir À est plein, en ouvrant faiblement le robinet 7, et laissant échapper 4o ou 50 litres de gaz. PREMIÈRE SÉRIE. Les points sont marqués 1 € sur la planche V. Éléments du manomètre à air comprimé. Log (A. 1000) — 6,2813636 Log (4°, 1000) — 6,2819957 z' = x (a + bAM) Log z" = log x + log (1 + 66) — log (1 + 0,003670) — o,0001001. 79- 628 FORCES ÉLASTIQUES 22 me = “ 14802, 04 14653,80 14681,12 17424 ,92 1,3603567 17977 ,60 17768,60 17809 ,70 20600, 15 1,4330567 16332,50 16155,60 16190 ,40 18959 ,00 1,3970018 17871,40 17664,50 17704,06 20493 ,70 1,4308068 18848,85 18622, 20 18666,04 21467,18 1,4509578 19336, 10 19099, 50 19145,70 21952,04 1,4606613 20541 ,20 20279 ,50 20329, 00 23147,46 1,4836905 21413,50 21133 ,40 21190,73 24016,79 1,499701G 22303, 13 22003 ,00 22064,00 24897,30 1,5153387 23314,55 22993,40 23055 ,70 25897, 10 1,5324376 23956,40 23621 ,20 23683,44 26529,64 1,542917I 24459,20 24528,53 27380,23 1,5566235 25965 ,50 26021,30 28882,58 1,5798227 27273,10 27358,72 30227,30 1,5995857 29307 ,90 28852,60 90,7665 31942,34 1,6235526 31138,60 30634,30 30734 ,67 33618,35 1,6457635 31520,60 31014 ,60 31116,77 34000,00 1,6506653 33582, 40 33029,00 33141,53 36036,03 1,6759230 35863,55 35257,50 35376,36 38278,26 1,7021300 38222,50 37562,00 37633,58 | 40542,38 1,7270959 41576,90 10839 ,30 40978,38 43895,38 1,7616067 41411 ,70 43609, 10 43767,06 46689,98 1,7884103 50804 ,20 49856,70 50040 ,00 52974 ,20 1,8132508 31989,20 31472,50 | 31562,34 34452,04 1,6564008 31975 ,00 21480 ,80 31557,00 , 33442,60 1,6560730 DES VAPEURS, CE DEUXIÈME SÉRIE. _ Les points sont marqués 2 & sur la planche V. " ) Éléments du manomètre à air comprimé. . " \ Log.(A. 1000) — 6,7131617 Log (A'. 1000) — 6,7147992 x — x (a+ EX) » Logz"=— log z'+ log(r + 60) — log (1 + 0,003676) — 0,000 3687. 630 FORCES ÉLASTIQUES T mm me Dm 12993 ,30 12906 ,70 12925 ,01 15101,07 1,2981633 14176,70 14072,30 14094 ,50 16236 ,15 1,3323361 14510,20 14433,63 16693 ,48 1,3417339 15415,70 15442,70 17752,23 1,3684387 14,71 17657,50 17692,92 20078,39 1,4219155 10,89 19274 ,90 19083, 70 19125 ,26 21571,80 1,4530729 20607 ,40 20401 ,30 20449 ,06 22932,16 1,4796321 21991,16 21749,00 21802,20 24318,62 1,5051250 23450, 10 23179,60 23236 ,40 25784 ,94 1,5305401I 25220 ,46 24915 ,00 24981,23 27561 ,82 1,5594940 26953 ,50 26619,30 26690,10 29299 ,26 1,5560437 28989,60 28607,80 28688,13 31325 ,46 1,6150839 31036,00 30612,00 30702 86 33364,96 1,6424775 34446,90 32972 ,90 33073,53 37761 ,67 1,6726046 37617,00 37056, 26 37174,82 39899,92 1,7201593 42382 ,00 41723,70 41862,54 44620 ,42 1,7687199 47693 ,00 46924 ,70 \ 47090,73 49876,89 1,8170858 52872,80 51999 ,30 52193,17 55U0I , 17 1,#595086 60881 ,50 59849 ,40 60072, 11 62908 ,36 1,9178957 29228 ,50 28841 ,70 29270, 75 31921 ,39 1,6232643 29586,90 29040, 50 29096,59 31750 ,28 2,6209342 29431 ,40 29040,50 29078 ,40 31733,69 1,6207071 35339 ,24 34825 ,90 34908,67 37599,43 1,6943073 37832 ,17 37266 ,00 37460,09 40072,65 40146,32 39533,00 39636,08 42366, 41 1,7462080 44450,93 43748,70 43867, 11 46625 ,03 1,7878062 d 50048,23 49231,60 49365,55 52152,35 1,8364603 56803,36 55851 ,40 56040,41 58853 ,77 1,3889609 62419,00 61356,60 61557,30 64388,25 1,9279927 DES VAPEURS. ù 631 Les expériences de ces deux séries s'accordent aussi bien qu'on peut le désirer; on ne reconnait qu'une légère diffé- rence constante, qui provient certainement des points de départ du manomètre à air comprimé. La courbe graphique que l’on trace d’après les éléments de chacun de ces tableaux, tourne encore sa concavité vers l'axe des températures, mais elle diffère très-peu d’une ligne droite. D’après cela, jai pensé qu'il était inutile de calculer une formule à deux ex- ponentielles; je me suis contenté de la formule plus simple Log F = à -+ but, dont j'ai calculé les constantes sur les données suivantes : T, = — 26 F, — 15339,58 TE Ur EF; — 31901,68 T, = + 40 F, — 63359,78 Les valeurs de ces constantes sont : 9,2420206 I b — — 5,0562070 log b — 0,,038248 log & — 1,999145x La table suivante a été déduite de cette formule : Températures. Forces élastiques. Log Es L2 Tam — 25 15694,88 1,3149446 — 20 17586,58 1,36436%8 — 15 19684,33 1,4133070 — 10 22008,05 1,4617680 — 5 24579,20 1,5097540 27420,97 1,5572693 632 FORCES ÉLASTIQUES Températures. Forces élastiques. Log — 760 + 8h 30558,64 1,6043204 10 34019,09 1,6509090 15 37831,66 1,6970427 20 3 42027,88 1,7427239 20 46641,40 1,7879570 30 51705,53 1,8327497 35 57268,08 1,8771008 40 63359,78 1,9210000 La courbe que l’on a construite d’après les éléments de ce tableau représente parfaitement les observations des deux séries, comme on peut le reconnaître à l’inspection de la Planche V. Si on la compare à la courbe qui est fournie par l'acide carbonique, on reconnaît que les deux courbes se coupent vers la température de + 4°. Ainsi, de — 30° à + 4°, le protoxyde d’azote a une force élastique de vapeur saturée plus grande que l'acide carbonique; et le fait con- traire se présente pour les températures plus élevées. Enfin, comme dernier élément des forces élastiques du protoxyde d'azote liquide, je dois ajouter la température d'ébullition du protoxyde d'azote sous la pression ordinaire de l'atmosphère, telle que je lai trouvée précédemment (Annales de Chimie et de Physique, 3° série, tome XXVI, page 259) : Température du thermomètre à air. . . . : — 87°,90. Ainsi, aux très-basses températures, la force élastique du protoxyde d'azote est très-supérieure à celle de l’acide car- bonique; cela confirme le croisement des deux courbes que je viens d'indiquer. DES VAPEURS. 633 Chiore. Le chlore se liquéfie facilement, sous la pression or- dinaire de l’atmosphère, dans un mélange réfrigérant de glace et de chlorure de calcium cristallisé. J'ai essayé de déterminer les forces élastiques de sa vapeur dans un appareil en verre, en couvrant la surface du mercure dans le tube manométrique d’une couche d'huile, ou de diverses dissolutions salées; mais le mercure était très-vite attaqué, et toute détermination précise devenait impossible. Un thermomètre à mercure vivement agité dans du chlore liquide, exposé à l'air, s'est fixé à — 33°,62, le baromètre marquant 0",756. M. Faraday a publié, en 1845, sous le titre Recherches sur la liquéfaction et la solidification des corps dont l'état habi- tuel est l'état gazeux, un travail très-important dans lequel il annonce la liquéfaction et la solidification d’un certain nombre de substances qui n'étaient connues jusqu'alors qu'à l'état de gaz. Une traduction de ce Mémoire est insérée dans les Annales de Chimie et de Physique, 3° série, tome XV, page 257. M. Faraday a déterminé, pour chacun des gaz li- quéfiés, les forces élastiques que les vapeurs saturées pré- sentent aux diverses températures , et surtout aux tempéra- tures très-basses qu'il obtenait avec l’acide carbonique solide s'évaporant à l'air, ou dans le vide, plus ou moins parfait, de la machine pneumatique. Mon premier soin devait être de comparer mes résultats avec ceux de l’illustre physicien an- glais. Malheureusement, cette comparaison présente des diffi- RTEQVE. 80 634 FORCES ÉLASTIQUES cultés sérieuses, parce que nos moyens de mesure pour les températures et pour les pressions ne sont pas immédiate- ment comparables. Dans mes expériences, les températures sont prises sur le thermomètre à air, et sur le thermomètre à mercure dans la partie de l'échelle où je n’ai pu constater aucune différence sensible entre res thermomètres à mercure et le thermomètre à air. M. Faraday s’est servi d’un thermomètre à alcool, échelle de Fahrenheit, dont la graduation fut portée au-dessous de 32 degrés Fahrenheit, par degrés égaux en capacité, à ceux qui se trouvaient entre 32° et 212°. Or, quel rapport existe-t-il entre les degrés qu'un thermomètre à alcool, ainsi gradué, marque aux très-basses températures, et ceux qu’indiquerait un thermomètre à air dans les mêmes circonstances? Il est impossible de le dire dans l’état actuel des choses. On ne peut pas prendre, immédiatement, le point 100 sur un ther- momètre à alcool, parce que l'alcool entre en ébullition à une température inférieure ; on est obligé de fixer la valeur du degré du thermomètre à alcool par une observation dans la glace fondante, et par une comparaison avec le thermo- mètre à mercure à une température T. Mais il est nécessaire, alors, de désigner la température T à laquelle la com- paraison a été faite, car la valeur du degré sur lethermomètre à alcool sera sensiblement différente pour les diverses valeurs de T. En un mot, pour prendre les températures sur un ther- momètre à alcool, il est nécessaire de comparer ce thermo- mètre avec le thermomètre à mercure de — 30° à + 60°, afin de pouvoir tracer, exactement, la courbe des dilatations apparentes de l’alcool; les degrés marqnés par le thermomètre DES VAPEURS. 635 a alcool représentant les ordonnées, et ceux du thermomètre à mercure indiquant les abscisses. Comme le thermomètre à alcool n’est jamais employé que pour les basses températures, il est nécessaire, en outre, d'indiquer le degré qu’il marque dans l’acide carbonique solide s’évaporant à l'air, tempéra- ture qui correspond à — 76°,2 du thermomètre à air. Il est indispensable que ces observations soient faites sur chaque thermomètre à alcool, parce que les courbes ne sont pas les mêmes pour l'alcool absolu et pour l'alcool à divers degrés d’hydratation (*. En résumé, pour transformer, avec certitude, les températures indiquées par M. Faraday en températures du thermomètre à air, il est'nécessaire que le thermomètre à alcool employé par cet habile physicien soit soumis aux comparaisons que je viens d'indiquer. N (*) J'ai souvent employé des thermomètres à alcool pour la mesure des tempéra- tures très-basses, quand je n'avais pas le loisir de disposer un thermomètre à air. Ces thermomètres contiennent de l’alcool absolu sans matière colorante. La division dela tige a été faite préalablement en capacités égales, mais l’échelle reste arbitraire. On note la position du zéro dans la glace fondante. On inscrit la division à laquelle la colonne s'arrête quand la boule et la colonne liquide ont été maintenues assez longtemps dans de l'acide carbonique solide, pour que le thermomètre marque un état parfaitement stationnaire. Enfin, on fait une détermination semblable dans une colonne de mercure, que l'on congèle dansun mélange de glace et dechlorure de cal- cium cristallisé, Ces trois points suffisent pour tracer, très-exactement, la courbe sur laquelle on pourra prendre les températures qui correspondent aux diverses divi- sions de la tige. Cette courbe s’éloigne, en effet, très-peu de la ligne droite dans les basses températures, et elle tourne sa convexité vers l’axe des abscisses, lesquelles représentent les températures du thermomètre à air. Par comparaison avec un thermomètre à mercure, on fixe ensuite autant de points que l’on veut au-dessus de o°. Le nouvel arc de courbe continue à tourner sa convexité vers l’axe des abscisses, et la courbure devient de plus en plus prononcée à mesure que la température s'élève. 80. 636 FORCES ÉLASTIQUES Les pressions ont été mesurées, dans les expériences de M. Faraday et dans les miennes, sur des manomètres à air comprimé. J'ai développé, longuement, les conditions dans lesquelles mes manomètres sont établis, et les précautions que j'ai prises pour tenir compte des variations de tempéra- ture. De plus, j'ai corrigé les observations du manomètre des écarts que l'air présente par rapport à la loi de Mariotte, et de l'inégalité de son coefficient de dilatation sous les di- verses pressions. Aucune correction de ce genre n'a été faite par M. Faraday. D'ailleurs le but de nos recherches n'était pas le même. Je me suis proposé de déterminer, avec toute la précision à laquelle je pourrais atteindre, les forces élastiques des vapeurs saturées, fournies par les substances les plus vo- latiles que l’on a liquéfiées jusqu'ici, afin de reconnaître si elles sont soumises aux mêmes lois que les vapeurs fournies par les substances qui sont liquides à la température ordi- naire de notre atmosphère. J'ai pensé que ces observations étaient nécessaires pour expliquer quelques divergences qui existent entre mes résul- tats et ceux de M. Faraday, divergences qui sont, peut-être, plus apparentes que réelles. Quoi qu'il en soit, je donne ici les tableaux des résultats obtenus par le physicien anglais, après avoir transformé l'échelle de Fahrenheit en échelle centigrade, et les forces élastiques qui sont indiquées en atmosphères à 32 pouces anglais de mercure (0,762) en leurs valeurs dans le système métrique. Je donne également, dans ces tableaux, = les log & pour rendre la comparaison plus facile entre les résultats de M. Faraday et les miens, puisqu'il suffit de re- porter sur la planche V les points fournis par ces tableaux : DES VAPEURS. 637 ACIDE SULFUREUX. F Log 760 0,001 1414 1569,7 0,3150031 0,0503390 1844 ,0 0,3849473 0,0910650 2103,1 0,4420463 0,1250101 2499 ,4 0,5170222 0,1858477 3314,7 0,6396306 0,1970965 3931,9 0,7137889 La courbe construite sur ces éléments est très-rapprochée de la courbe de la planche V dans les basses températures ; elle s’en éloigne de plus en plus vers le bas, à mesure que la température s'élève. Les différences peuvent provenir de la non-comparabilité des thermomètres. AMMONIAQUE. F Log TGÜ 0,3955793 4 14425 0,7668138 0,4782626 4572,0 0,7792926 0,5452094 4648,2 0,7864712 0, 5716782 4861,6 0,8059666 0, 6075256 4953,0 0,8140547 0,6485259 5257,8 0,8399905 0,6543539 5334,0 0,8462394 0,7087115 5715,0 0,8762026 0,7303040 5791,2 0,8819550 0,7375379 7620,0 1,00I1414 638 FORCES ÉLASTIQUES ; De F La courbe que l’on construirait sur les log RENE cette table serait au-dessus de la mienne dans les basses températures ; elle la couperait vers + 9°, et descendrait ensuite de plus en plus au-dessous. ACIDE SULFHYDRIQUE. 0,0385679 3609,9 0,5977385 0,0618392 3280 ,9 0,6351794 63,90 0,1049451 3505,2 0,6638992 58,88 ; 0,1772326 4495,8 0,7719934 55,65 ë 0,2238442 7132,3 0,9724160 50,00 0,3021714 10439 ,4 1,1378453 0,4144455 1125 ,2 1,1654864 0,4575034 : F s De — 31° à + 11°, la courbe des log For assez bien avec la courbe de la planche V. D'après la température d’ébullition que j'ai trouvée (page 617), les forces élastiques seraient trop grandes dans les basses températures. DES VAPEURS. 639 ACIDE CARBONIQUE. F Log 760 0,0582062 13564 1,2515742 0,1345462 16368 1,3331820 0,3589862 18859 1,3947051 0,5574122 20437 1,4296035 0,6638744 22167 1,4648933 0,8876025 25260 1,5216197 1,0980514 29337 1,5866021 1,1900735 x F De — 30° à o°, la courbe construite sur les log TL de cette table est constamment au-dessus de la mienne, mais l’écart disparaîtrait, peut-être, par la correction faite sur le mano- mètre de M. Faraday pour l'erreur de la loi de Mariotte. 640 ‘ FORCES ÉLASTIQUES PROTOXYDE D'AZOTE. 12 Log 760 0,0011414 0,9411582 0,0424304 o 0,9897074 0,0872021 : 1,0365869 0,1378869 1,081745 0, 1914303 1,1256524 0,2491983 1,1720342 0,3092378 1,2093033 0,3703377 1,2491018 0,4324207 1,2875955 0,4930347 1,3247967 0,5550308 1,3607827 0,6150082 18898 1,3956022 0,6731907 20422 1,4292847 0,7302721 22022 1,4620432 0,7857044 23698 1,493898T 0,8393457 2545I 1,5248913 0,8908474 La courbe construite d’après ce tableau est notablement au-dessous de la courbe de la planche V entre les tempéra- tures — 30° et + 2°, où cette comparaison est possible. Conclusions. Le but principal des recherches qui sont développées dans ce Mémoire était de rassembler les éléments nécessaires DES VAPEURS. 641 à la recherche d’une loi générale qui lie les forces élastiques des vapeurs saturées avec les températures. A ce point de vue, j'ai dû étendre mes expériences depuis les liquides les plus volatils, ceux qu'on obtient par la compression des gaz, jusqu'aux substances qui n’ont pas de tension de vapeur sensible à la température ordinaire et qui n’entrent en ébul- lition qu’à des températures très-élevées. Pour ces der- nmières, je n'ai pas pu pousser les expériences aussi loin que je l'aurais voulu, parce que j'ai été arrêté par l'impossibilité d'obtenir des appareils qui pussent résister, à la fois, aux très-hautes températures auxquelles on doit les soumettre, et aux fortes pressions qu'ils doivent supporter. Pour opérer sur des substances de propriétés physiques si diverses, il a fallu employer des procédés différents et divers genres d'appareils. J'ai distingué deux méthodes essentiellement différentes : 1° La méthode statique, c’est celle dans laquelle on mesure directement la force élastique stationnaire que présente la vapeur saturée, dans un espace où elle existe, seule, à une température que l’on maintient indéfiniment constante. Cette méthode est théoriquement la meilleure, parce qu’elle réalise, matériellement, la définition que l’on donne des forces élastiques des vapeurs. C’est la seule qui doit être appliquée, quand cela peut se faire avec l’exactitude néces- saire. Mais il est difficile de s’en servir pour des tempéra- iures qui surpassent 100°, Elle convient donc très-bien pour les liquides très-volatils, dont les forces élastiques des va- peurs deviennent considérables sans que la température soit portée très-haut. Elle ne peut s'appliquer aux liquides de volatilité moyenne qu'entre des limites de températures T. XXVI. 81 642 FORCES ÉLASTIQUES restreintes, et la vapeur n’atteint pas alors les grandes forces élastiques que l’on a intérêt de connaître. Enfin, la méthode statique est complétement inapplicable aux substances très- peu volatiles, dont les forces élastiques de vapeur sont nulles, ou presque insensibles, aux températures auxquelles les appareils de la méthode statique peuvent être soumis. 2° La méthode dynamique, c’est-à-dire celle des ébulli- tions. Dans ce cas, la substance est portée à l’ébullition sous diverses pressions, mesurées exactement, et l’on note Îles températures stationnaires que marque un thermomètre plongé dans la vapeur. Cette méthode est la seule qui puisse être appliquée aux substances qui n'entrent en ébullition qu'à de très-hautes températures. On est obligé de s’en servir pour les substances de volatilité moyenne, quand on veut déterminer les forces élastiques que leurs vapeurs pré- sentent au-dessus de 100°. Enfin, on n’a pas de raison pour l'appliquer aux substances très-volatiles, aux gaz liquéfiés par compression, parce que la méthode statique est alors, à la fois, plus précise et d’une application plus facile. Il n’est pas évident, à priori, que, pour une même sub- stance, les deux méthodes donnent la mème relation entre les forces élastiques et les températures. L’ébullition d'un liquide est, en effet, un phénomène très-complexe. La va- peur qui s'échappe d’un liquide bouillant n’a pas à lutter seulement contre l’atmosphère élastique qui presse sur ce liquide ; elle à à vaincre l'attraction que le liquide exerce sur les molécules qui ont pris l'état gazeux, où qui tendent à le prendre; elle doit vaincre la résistance capillaire des parois liquides qui forment les globules, plus ou moins faci- lement extensibles, où la vapeur est emprisonnée pendant » DES VAPEURS. 643 qu'elle traverse le liquide, etc., etc. Ces résistances acces- soires ne peuvent être vaincues que par un excès de calo- rique, et l’on doit craindre que la vapeur ne possède, au sortir du liquide, à la fois un excès de force élastique et un excès de température. Les deux excès peuvent se neutraliser et disparaître, plus ou moins complétement, dans l’espace où la vapeur n’a plus à lutter que contre la pression de l’atmos- phère qui agit sur elle. Il est donc nécessaire, toutes les fois que l’on applique les deux méthodes à l'étude des forces élastiques d’une même substance, de s’assurer qu’elles donnent des résultats par- faitement comparables, et, pour cela, il faut s'arranger de facon que les deux méthodes puissent fonctionner dans une même étendue de température. On obtient ainsi deux ares de courbe qui doivent se superposer rigoureusement, quand les deux méthodes donnent les mêmes résultats, ou qui res- tent séparés quand elles donnent des résultats différents. J'ai eu soin d'appliquer ce contrôle toutes les fois qu’il a été possible de le faire, et il m'a été facile de constater ainsi, par expérience, quelles sont les conditions qui déterminent la séparation des deux courbes. Les liquides de volatilité moyenne se prêtent facilement à ce contrôle; j'ai reconnu que pour la plupart, lorsque leur purete' est absolue, la méthode statique et la méthode dyna- mique, pratiquées comme je l'ai décrit, donnent des rela- tions sensiblement identiques entre les forces élastiques et les températures. Mais si la substance renferme une portion, même excessivement petite, d’une autre substance volatile, les deux méthodes donnent des résultats sensiblement diffe- _ rents, et les deux courbes se séparent. Ce caractère est tel- 81. 644 FORCES ÉLASTIQUES lement sensible que j'ai pu reconnaître ainsi la présence de —"— d’une substance volatile que j'ajoutais à de l'alcool ou à du sulfure de carbone. On observe également un écart entre les deux courbes quand le liquide bout avec soubresauts. Le liquide possède alors une cohésion moléculaire, bien difficile encore à défi- nir, et qui est telle qu’il ne se dégage à l’état de vapeur que quand sa température est très-supérieure à celle pour laquelle cette même vapeur, à l’état statique, fait équilibre par son élasticité à la pression de l'atmosphère qui s'oppose à l’ébul- lition. La vapeur possède alors un grand excès d’élasticité au moment où elle se dégage du liquide ; elle se détend vio- lemment et projette avec force les couches liquides supé- rieures. Dans ce cas, l’ébullition est intermittente et tumul- tueuse ; on entend de violents soubresauts ; le thermomètre ne prend pas l’état stationnaire, et si l’ébullition est très-vive, le thermomètre marque quelquefois 10°, 20° et jusqu’à 5o° au-dessus de la température où la force élastique de la va- peur, dans l’état statique, ferait équilibre à la pression de l'atmosphère artificielle sous laquelle on fait bouillir le liquide. L'alcool méthylique présente ce phénomène au plus haut degré, et on le reconnaît, à un degré moindre, sur la plupart des produits qui en dérivent. A mon grand étonne- ment, il se montre trè:-prononcé dans la plupart des liquides extrèmement volatils, provenant de la liquéfaction des gaz, bien que ces liquides se distinguent par une fluidité et une mobilité extrêmes. J'ai parlé de ce fait à l’occasion de l’acide sulfureux et de l’'ammoniaque (pages 587 et 600). Lorsque ces liquides sont tranquilles dans un tube ouvert, un thermomètre qui y plonge marque souvent 10° et 20° au- DES VAPEURS. 645 dessus de la température à laquelle la vapeur, à l’état statique, * fait équilibre à la pression de l'atmosphère ; si l’on vient à agiter le liquide par une vibration communiquée au tube,une espèce d’explosion a lieu et le liquide est projeté au loin. On conçoit que, par suite de la grande énergie avec laquelle le liquide s'oppose à la vaporisation, la vapeur for- mée doit être absorbée violemment par le liquide, aussitôt que les circonstances deviennent favorables; elle doit être condensée instantanément, pour ainsi dire. On s’explique ainsi les violents coups de marteau que j'ai constatés pour l'acide sulfureux et pour l’ammoniaque, et qui sont compa- rables à ceux du marteau d’eau dont on montre les effets dans les cours élémentaires de physique. Les liquides ne montrent pas cette irrégularité d’ébullition, au même degré, sous toutes les pressions. Pour la plupart, l’ébullition tumultueuse et les grandes variations de tempé- rature se présentent sous les faibles pressions, et quand la pression atteint six ou huit atmosphères, l’ébullition devient presque régulière. Une seule substance, l'acide méthyloxa- lique, m'a présenté le fait inverse; l’ébullition était régu- lière, en apparence, jusqu’à la pression de deux à trois atmos- phères, et les soubresauts se sont fait entendre avec force sous des pressions plus élevées. Enfin, pour les substances qui ne bouillent qu’à de hautes températures et avec soubresauts, il existe une autre cause d'incertitude qui peut donner des erreurs considérables, surtout quand la vapeur a une faible chaleur spécifique. On est obligé d'employer une chaudière métallique, à parois épaisses, et de la chauffer par un feu très-vif pour maintenir l’ébullition. Il est alors difficile d’éviter que la paroi de Ja 646 FORCES ÉLASTIQUES chaudière, même au-dessus du liquide bouillant, n’acquière une température supérieure à celle de ce liquide ; le ther- * momètre qui plonge seulement dans la vapeur marque une , température plus élevée que celle qui appartient à l’ébulli- tion. On reconnaît aisément que cette circonstance se pré- sente, car le thermomètre ne prend plus l’état stationnaire, et il indique une température d'autant plus élevée que l’ébul- lition est plus vive, c’est-à-dire que le feu est plus actif sous la chaudière. Le mercure présente un exemple remarquable de cette anomalie, et je n’ai pas trouvé d'autre moyen de m'en affranchir qu'en plongeant le réservoir du thermo- mètre à air dans le mercure bouillant. Mais, dans ce cas, on note la température du liquide en ébullition, et cette tempé- rature peut être sensiblement supérieure à celle que présen- terait la vapeur au moment où elle prend son élasticité normale au sortir du liquide. Dans l’ignorance où nous sommes encore d’une loi géné- rale qui lie les forces élastiques d'une vapeur saturée avec les températures, j'ai dû me borner à chercher, pour chaque substance, une formule d’interpolation qui représentät l’en- semble des observations aussi exactement que possible. Mais J'ai voulu que cette formule fût de même nature pour toutes les substances, et, de plus, qu’elle pût représenter l’état initial et l’état final, les plus probables : c'est-à-dire une force élas- tique nulle pour la température infiniment basse; et, pour les températures infiniment élevées, soit une force élastique infinie, soit une force élastique limitée, suivant les valeurs que les observations directes donneraient aux constantes de la formule. Il est peu probable, en effet, que les forces élastiques d’une même vapeur puissent croître indéfiniment DES VAPEURS. 647 à mesure que les températures s'élèvent, sans qu'il y ait chan- gement. d'état; car la densité croîtrait aussi indéfiniment pour une substance qui conserverait toujours l’état de fluide élastique ; et elle dépasserait bientôt, de beaucoup, les plus fortes densités que la même substance nous montre à l’état liquide ou solide. Ces considérations et beaucoup d’autres que j'ai suffisam- ment développées (page 367 et t. XXI, page 582 et suiv.) m'ont fait adopter la formule log F — a + bat + cét, que M. Biot a appliquée, le premier, à la vapeur d’eau (Connaissance des temps pour 1844). Or, l’application de cette formule à un nombre considé- rable dé substances, de propriétés physiques si diverses, donne lieu, immédiatement, à cette observation importante : Pour toutes ces substances, à l'exception d’une seule, /es valeurs des bases « et6 des exponentielles sont des fractions qui approchent beaucoup de l'unité. Ainsi la somme algé- brique bat + c£' qui dépend, seule, de la température ne peut, dans aucun cas, croître indéfiniment, et Log F tend vers un maximum qu'il ne peut pas dépasser. En d’autres termes, la courbe qui a Log F pour ordonnée a une asymptote parallèle à l'axe des températures. Il résulte donc de nos formules que : la force élastique d'une vapeur quelconque ne croit pas indéfiniment avec la température, mais qu’elle converge vers une limite qu'elle ne peut pas dépasser. Les courbes graphiques de la planche V, pour lesquelles : 2 F : N on a pris pour ordonnées Log — , font voir, très-nettement, pris P 760 ? à l'existence de cette limite, car, pour toutes ces courbes, la 648 FORCES ÉLASTIQUES tangente s'incline, de plus en plus, vers l'axe des tempéra- tures, à mesure que la température croît, et d’après le chan- gement successif de courbure, on peut admettre que l’asymp- tote n’est pas très-loin. Une seule de toutes les substances sur lesquelles j'ai opéré fait exception à cette loi, c'est l’éther vinique, pour lequel j'aitrouvé Log «= 0,0145775 ; ainsi « est ici plus grand que l'unité. Mais le terme be’ est singulièrement diminué par la valeur très-petite du coefficient b (b—0,000228/4); de plus j'ai longuement insisté (page 375 et suivantes) sur la difficulté que j'avais trouvée à me procurer de l’éther bien pur et ho- mogène ; j'ai fait voir que l’éther, renfermé dans des ballons scellés à la lampe, subit avec le temps des modifications, probablement isomériques, qui ne se reconnaissent pas à l’a- nalyse chimique, mais qui se manifestent très-clairement par les changements de forces élastiques que l’éther subit aux basses températures. Il est clair que l’anomalie présentée par une substance aussi éminemment mobile dans sa constitution n'est pas une objection sérieuse contre la loi générale que je viens d’énoncer. D'ailleurs, il est facile, en faisant subir à quelques-unes des données expérimentales que j'ai admises pour le calcul des constantes, des changements assez petits pour ne pas être improbables, de calculer une formule pour l'éther qui satisfasse également à la loi, sans présenter un écart des observations plus considérable que celui que nous avons trouvé dans les différentes séries faites sur l’éther pro- venant de diverses préparations (1). (1) I suffit, en effet, de changer très-peu les valeurs de F,, F;, et F, de la formule de la page 392 pour obtenir une nouvelle formule qui s'accorde avec les DES VAPEURS. 649 Il ne m'a pas été possible de pousser les expériences assez loin sur aucune des substances que j'ai soumises aux observations aussi bien que les précédentes, mais qui ne présente plus l’anomalie de log « ; en effet, si l’on part des données suivantes : (| (M — 20 + 15 50 85 120 ou trouve pour les constantes : Li — L] 5,5111670 Bb — — 3,0926507 — — 0,5802977 t=T + 20 ne 68,90 Er, — 353,62 Fa — 1263,00 F, = 3450,00 F, = 7700,00 Log b — 0,,903310 Log c — 1,763650g Log à — 1,9978164 Log 6 — 7,9943828 De cette nouvelle formule on déduit la table suivante, qu'on peut facilement comparer aux observations : Températures Forces élastiques du thermomètre de la à air, vapeur, Et 20 68,90 — 15 89,36 ni 0 114,88 nt, D 146,29 o 184,65 + 5 231,12 10 286,97 15 353,62 20 432,55 25 525,39 30 633,91 35 759,93 40 905,41 45 1072,39 50 1263,00 T. XXVI. F Log TGÙ 0,0760298 ‘0,1495392 0,2205892 Températures Forces élastiques du thermomètre de la à air. vapeur. + 5% 147944 60 1723,98 65 1998,93 70 2306,63 75 2649,46 80 3029,80 85 3450,03 9° 3912,49 95 4419,52 100 4973,38 105 5577557 110 6230,38 115 6937,69 120 7700,00 F Log 760 0,2892847 0,3557195 0,4199S42 0,4821646 0,5423445 0,600600g 0,65700g90 0,7116398 0,7645618 0,8158384 0,8656315 09137009 0,9604010 1,0056771 82 650 FORCES ÉLASTIQUES observations, pour approcher de cette limite des forces élas- tiques de vapeur. Cette recherche ne pourrait se faire, d’ail- leurs, que sur les substances qui ne subiraient à cette haute température, et sous une aussi forte condensation, ni trans- formation chimique, ni changement de constitution mo- léculaire; ce seul fait peut en restreindre beaucoup le nombre. Si l’on pouvait admettre que mes formules sont appli- cables beaucoup au delà des limites entre lesquelles sont comprises les données expérimentales qui ont servi au calcul des constantes, on déduirait, immédiatement, de ces formules la limite d’élasticité de chaque vapeur. Il me paraît probable que les limites ainsi trouvées seraient souvent plus grandes que les limites véritables; en un mot, je pense qu'en ap- prochant de cette limite, l’'inflexion de la courbe vers l’axe des températures devient plus grande que ne l'indique la formule. Je ne puis en citer qu’un seul exemple, c’est celui que l'acide carbonique m'a offert (page 624) : à partir de + 25° qui correspond à une pression de 66 atmosphères, Frs r$7 : à 1 la courbe des Log GS & PEU P 5 ) de carbone. FORCES ÉLASTIQUES | FORCES ÉLASTIQUES FORCES ÉLASTIQUES TEMPÉRATURES. de la de la de la vapeur VAPEUR DU MÉLANOE, VAPEUR D'ÉTUER. DE SULFURE DE CARBOSS. a — 182,92 182,3 126,5 80,59 80,3 66,3 105,26 106,0 74,0 107,67 108,0 75,2 119,18 119,6 83,4 121,77 122,2 81,8 122,73 122,5 85,2 130,40 131,4 90,8 130,82 131,3 90,8 151,76 152,3 106,0 271,38 274,0 190,2 271,26 274,1 190,3 270,92 274,4 190,5 274,02 275,7 191,3 DES VAPEURS. 725 La force élastique des vapeurs mélangées est ici sensible- ment égale à celle du liquide le plus volatil, l’éther. Il est probable qu’en augmentant un peu la proportion d’éther, on obtiendrait un mélange dont la tension de vapeur surpasse- rait celle de l’éther seul. Mélange de 62 sulfure de carbone et 38 d’éther, en volumes. FORCES ÉLASTIQUES FORCES ÉLASTIQUES FORCES ÉLASTIQUES TEMPÉRATURES. de Ja de la de la vapeur VAPEUR DU MÉLANGE. VAPEUR D'ÉTHER, DU SULFURE DE CABLONE, ———…_—_—_—_—_ ns 298,2 158,8 278,8 193,8 319,5 221,8 384,0 264,5 412,3 305,0 508,7 349,5 573,2 392,8 654,3 448,3 717,2 489,0 786,5 532,5 927,0 607,2 La proportion du sulfure de carbone est beaucoup plus considérable dans ce mélange que dans le précédent; aussi les forces élastiques de la vapeur fournie par le mélange sont- elles plus faibles que celles de l’éther seul. 326 FORCES ÉLASTIQUES Mélange de 56 éther et de 41 sulfure de carbone en volume. FORCES ÉLASTIQUES | FORCES ÉLASTIQUES FORCES ÉLASTIQUES TEMPÉRATURES, de la de la de la vapeur VAPEUR DU MÉLANGE, VAPEUR D'ÉTHER, DU SULFURE LE CARIONF, mm | RO 253,76 263,0 185,0 268,81 280,0 195,0 288,55 301,4 209,2 309,50 323,3 294,0 253,33 371,8 257,0 388,42 410,8 282,6 434,88 452,3 . 312,0 478,38 500,0 344,0 538,77 566,7 388,8 6U3,93 638,0 436,2 659,45 699,3 478,8 730,33 777,2 531,6 795,80 856,2 581,5 Ce mélange est compris entre les deux précédents, pour les proportions des substances mélangées, La force élastique de la vapeur du mélange approche d’être égale à celle de l'éther seul; mais la différence est plus grande que pour le premier mélange. En résumé, on voit par ces tableaux que les mélanges de sulfure de carbone et d’éther, bien loin de donner des tensions de vapeur égales à la somme des tensions des deux vapeurs isolées, exercent une force élastique qui est, en général, moin- dre que celle qui serait produite par le liquide le plus volatil isolé. La différence est d'autant plus grande que la proportion du liquide le moins volatil est plus considérable; mais il est probable qu’en augmentant un peu la proportion Al - U 1 ! t DES VAPEURS. 727 d'éther dans notre premier mélange, on obtiendrait un li- quide dont les vapeurs présenteraient une tension supérieure à celle de l’éther seul. Il est d’ailleurs évident qu’en augmen- tant indéfiniment la proportion d’éther on retrouverait la force élastique de l’éther seul. Comme mon intention était seulement d'étudier le phéno- mène dans sa généralité, je n'ai pas apporté un grand soin au dosage des liquides que je mélangeais ; d'autant plus que ces proportions changent par le fait même de la vaporisa- tion. J’ai fait construire un appareil spécial, à l’aide duquel je me proposais de continuer ces expériences, en opérant sur des mélanges parfaitement connus et convenablement gra- dués, et qui me permettait en outre de déterminer, à un mo- ment quelconque, la composition de l'atmosphère de vapeur. Le temps ne m'a pas permis jusqu'ici d’en faire usage. Mélange de volumes égaux de chlorure de carbone C? CI et de sulfure de carbone. : FORCES ÉLASTIQUES | FORCES ÉLASTIQUES | FORCES ÉLASTIQUES TEMPÉRATURES. de la de la vapeur de la vapeur VAPEUR DU MÉLANGE, |DU SULFURE DE CARBONE. | DU CHLORURE DE CARBONE, — 151,24 55,4 183,32 68,7 229,15 88,3 267,53 105,8 307,41 123,7 354,81 147,3 400,47 168,0 448,34 187,3 542,21 236,0 661,95 296,2 728 FORCES ÉLASTIQUES Mélange de 6o parties sulfure de carbone et de 145 chlorure de carbone © CF. FORCES ÉLASTIQUES | FORCES ÉLASTIQUES | FORCES ÉLASTIQUES TEMPÉRATURES. de Ja de la vapeur de la vapeur VAPEUR DU MÉLANGE, |DE SULFUBE DE CARBONE. | DU CHLORURE DE CAXBONE, ES, 11,98 143,82 21,09 206,71 35,12 349,23 41,50 436,52 Le lendemain... 18,70 188,39 Le surlendemain, 13,16 149,97 Les tensions de vapeur de ces deux mélanges sont plus faibles que celles du liquide le plus volatil; elles sont in- termédiaires entre les tensions des deux liquides qui com- posent le mélange; et elles diminuent à mesure que la proportion du liquide moins volatil augmente. Mélange de benzine et d'alcool. FORCES ÉLASTIQUES | FORCES ÉLASTIQUES | FORCES ÉLASTIQUES TEMPÉRATURES. de la de la vapeur de la vapeur VAPEUR DU MÉLANGE, DE BENZINE, D'ALCOOL, 43,17 50,22 59,66 69,43 79,35 DES VAPEURS. 729 sions de vapeur plus considérables que celles du liquide le plus volatil, ce qui n'avait pas été observé sur les melanges précédents dans les proportions où on les avait composés. En résumé, mes expériences conduisent aux mêmes con- clusions que celles de M. Magnus : Lorsque deux substances volatiles sont dissoutes l’une par l'autre, la vapeur complexe qu’elles émettent dans le vide possède, généralement, une tension moindre que celle qui ap- partient au liquide le plus volatil seul, à la meme tempéra- ture. Mais, pour un grand nombre de ces mélanges binaires, et peut-être pour tous, il est possible de trouver des propor- tions pour lesquelles le mélange émettrait des vapeurs qui au- raient une force élastique supérieure à celle de la substance la plus volatile, quoique moindre que la somme des forces élastiques des deux substances mélangées. DXeVI. .92 730 FORCES ÉLASTIQUES EXPÉRIENCES PAR LA MÉTHODE DYNAMIQUE. Sur les températures d’ébullition de deux liquides volatils, superposés, ou dissous l'un par l'autre. Les expériences précédentes se rapportent aux forces élasti- ques des vapeurs qui sont produites par un mélange deliquides volatils, dans l'état statique, c'est-à-dire lorsque l’espace dans lequel se trouvent le liquide et la vapeur est maintenu à une température constante. [était intéressant de l’étadier dans l’état dynamique, c'est-à-dire de déterminer les tempé- ratures que présentent la vapeur et le liquide quand on soumét le mélange à l'ébullition sous diverses pressions. Nous commencerons par le cas de deux liquides superposés, mais qui n’ont aucune action dissolvante l'un sur l’autre. Le nombre des liquides qui se prêtent à ces expériences n’est pas considérable. Je n'ai trouvé que l’eau à laquelle j'ajoutais les composés volatils qui ne sont ni dissous, ni altérés par elle. Le liquide le plus volatil formait toujours la couche infé- rieure du mélange; c’est d’ailleurs le cas où l’on peut espérer obtenir les résultats les plus constants: la vapeur du liquide le plus volatil est alors obligée de traverser le liquide moins volatil qui surnage, et elle se trouve dans des conditions favorables pour s’en saturer. Le phénomène paraîtcependanttrès-complexe, car il dépend de la vivacité, plus ou moins grande, que l’on donne à l’ébulli- uon. Lorsque l’ébullition est faible, on trouve souvent pour + DES VAPEURS. 731 sa température celle à laquelle la somme des tensions des deux vapeurs fait équilibre à la pression qui s'oppose à l'ébullition ; mais si l’on active le feu, l’ébullition devient très-tumultueuse, la température monte et finit par atteindre celle sous laquelle le liquide le plus volatil bouillirait sous la même pression, s’il était seul. Il est probable qu'alors des cheminées se forment dans la couche du liquide supérieur, et que la vapeur du liquide le plus volatil pent passer sans obstacle, et n’enlève pas sensiblement de vapeur au liquide le moins volatil. Ces irrégularités sont surtout très-marquées quand l’ébullition a lieu sous de faibles pressions. PREMIÈRE CLASSE. — Mélange binaire de deux substances qui ne se dissolvent pas. Expériences sur l'ébullition d'un mélange d’eau et d'essence de térébenthine sous diverses pressions. . L’essence employée dans ces expériences est celle qui a servi à déterminer les tensions de cette substance isolée. On se sert de là grande chaudière en cuivre des figures 1 et 2, planche If, t. XXI, qui est chauffée par un feu de charbon. 32 FORCES ÉLASTIQUES 1 PREMIÈRE SÉRIE. Ébullition sous faibles pressions, 3 mars 184. | TEMPÉRATURES PRESSION|FORCES ÉLASTIQUES] SOMME | des sous vapeurs dans le vide des à la température DE LA VAPEUR. DU LIQUIDE BOUILLANT.| laquelle de la vapeur. deux forces À. xorexxe] alien, Jean rune. sssexce, |élastiques. 7 57 77,58 77,58 82,99 | 81,91 » 349,34 | 321,52 56,0 377,52 65,71 ” » 71,61 » » 184,70 | 192,92 34,9 227,82 66,49 66,52 » 71,62 » » 184,96 | 200,00 36,0 236,00 69,86 ” » 73,44 » Û 185,71 | 232,00 41,5 273,50 71,04 v . 3,60 | 72,30 o 188,21 | 243,50 43,2 286,70 71,08 71,12 : 73,30 » » 186,09 | 243,80 43,2 286,70 71,24 , » 73,26 » » 186,11 | 245,60 43,2 288,80 75,41 » » 77,08 » » 231,60 | 293,44 51,3 344,74 75,33 75,30 F 77,18 » » 231,78 | 292,52 61,2 343,72 |. 75,94 » : 77,89 » » 232,18 | 299,60 52,3 351,90 76,33 » ; 78,02 n » 232,32 | 304,60 53,3 357,90 | 76,49 » : 77,91 » , 232,40 307,20 53,5 360,70 ! 76,52 76,50 » 77,89 » n 292,50 | 307,40 53,5 360,90 81,80 » 3 83,14 » » 291,14 | 381,40 65,5 416,90 | 81,87 , : 83,07 » » 291,20 | 382,90 65,5 448,40 81,84 » : 82,97 | 82,00 » 291,22 | 382,50 | 65,5 448,00 | 81,74 81,77 » 82,88 : » 291,24 | 381,00 65,3 446,30 ! 86,03 » » 87,45 » » 365,34 | 451,00 77,0 528,00 ! 85,96 » » 87,27 » » 365,65 | 449,30 77,0 526,30 ! 88,45 » » 89,92 . » 414,13 » 85,2 » 87,87 » » 89,14 » » 414,20 | 484,35 86,0 570,35 ! 85,34 85,40 » 88,99 » » 415,87 » 75,3 » 88,56 » » 90,34 | 89,70 » 418,30 | 497,6 85,3 582,9 90, 12 » , 92,45 , » 420,00 | 528,1 91,4 619,5 93,45 » 96,63 » » 613,57 | 595,2 105,8 705,0 95,47 » » 96,40 » » 614,03 | 645,1 114,5 759,6 99,12 99,62 » 101,72 | 100,99 » 740,78 | 738,3 131,0 869,3 99,18 107,29 740,78 | 738,8 131,0 869,8 DES VAPEURS. 733 Les thermomètres plongés dans le liquide marquent tou- jours 1, 2 et 3° de plus que ceux qui sont maintenus dans la vapeur. Les deux couches liquides ne présentent pas, non plus, la même température, comme on le reconnaît par la comparaison des deux thermomètres M et À, dont les réser- voirs plongent dans les deux couches. Enfin, la pression sous laquelle l’ébullition a lieu dans la cornue est toujours très-inférieure à la somme des forces élastiques des vapeurs que les deux liquides donneraient, isolément, à la température marquée par le thermomètre plongé dans la vapeur. DEUXIÈME SÉRIE, Ébuliition sous hautes pressions. TEMPÉRATURES PRESSION| FORCES ÉLASTIQUES] SOMME | des ES TT) vapeurs dans le vide J+ des à la température DE LA VAPEUR. DU LIQUIDE BOUILLANT, | laquelle de la vapeur. deux ES l'ébullition | = forces x° 0. N.11- MOYENNE, n° 12, n° 10. a lieu. Jeau rune.| essence. Jélastiques, RE 700,41 | 100!47 : 101,63 754.18] » 136,7 100,45 | 100,45 » 101,67 754,18 » 136,7 112,50 | 112,35 | 112,35 » 114,19 1354,25 | 1157,9 | 202,5 | 1360,4 119,172 118,89 119,00 121,47 120,26 1630 ,94 1439,5 248,7 1688,2 126,80 | 126,19 | 126,50 128,99 127,55 2141,39 | 1809,2 | 387,2 | 2196,4 127,94 | 127,44 | 127,69 129,68 128,45 « | 2120,58 | 1879,0 | 403,2 À 2282,2 132,49 | 131,86 | 132,17 135,16 133,42 2554,35 | 2148,6 | 465,0 | 2613,6 » 99,48 99,48 » 101,80 754,31* » 132,8 » * Sous la pression de l'atmosphère, Dans l'ébullition du mélange sous les hautes pressions la somme des forces élastiques est également plus grande que 73 FORCES ÉLASTIQUES les pressions sous lesquelles l’ébullition a lieu, mais les différences sont moindres que dans les expériences sous faibles pressions. Mélange, à volumes égaux, de sulfure de carbone et d'eau, Le sulfure de carbone, c'est-à-dire le liquide le plus volatil, forme la couche inférieure des deux liquides superposés; par conséquent, il recoit le premier la chaleur que la lampe fait passer par le fond métallique de la cornue. L'appareil est celui de la fig. 7, planche IV. Le thermomètre plonge dans la vapeur. L’ébullition est très-irrégulière, tumultueuse, surtout sous les faibles pressions. Si l’on monte beaucoup la flamme de la lampe, le liquide de la cornue AB est lancé presque en entier dans le réfrigérant HI; dans ce cas le thermomètre oscille constamment entre de très-grandes limites. Dans les expé- riences du tableau, on a toujours modéré la flamme pour eviter les accidents de ce genre. © ox DES VAPEURS. 7 FORCES ÉLASTIQUES PRESSIONS FORCES ELASTIQUES SOMME da sous lesquelles de l'eau des deux sulfure de carbone L'ÉBULLITION A LIEU. A LA TEMPÉRATURE T.] ronces ÉLASTIQUES. À LA TEMPÉBATURET. sh 336,97 343,87 343,17 394,92 397,42 497,64 497,64 541,73 541,73 582,45 43,8 586,95 44,0 649,48 51,4 652,88 51,5 752,24 64,0 752,23 64,0 750,83 65,0 134,87 154,3 1348,17 154,5 1348,0 2385,65 353,3 2382,0 2386,85 354,8 2391,0 3312,83 . 624,2 3551,8 3312,92 620,3 3531,1 4149,88 A8ÿ1,9 448,85 5042,2 4139,82 4469,6 604,64 7669,5 736 FORCES ÉLASTIQUES Je n'ai indiqué dans ce tableau que les températures qui se maintenaient à peu près constantes pendant quelque temps, car, lorsqu'on change la flamme ou que l’on déplace la lampe, on observe des oscillations continuelles, des soubre- sauts, même sous les plus hautes pressions, et le thermo- mètre varie quelquefois de 6 à &°. Si l’on compare les nombres de la dernière colonne, qui re- présentent les sommes des forces élastiques des deux vapeurs, avec les pressions sous lesquelles l’ébullition a lieu, et qui sont représentées par la deuxième colonne, on reconnaît que pour les basses pressions, où l’ébullition est surtout très- irrégulière, la somme des forces élastiques des deux vapeurs, à la température indiquée par la première colonne, est plus grande que la pression d’ébullition; l'égalité s'établit vers om,5 de pression, et elle se continue à peu près jusqu'à la pression de 2",5. Sous des pressions plus élevées, la somme des forces élastiques des deux vapeurs est constamment plus grande que la pression de l'atmosphère qui s'oppose à l'é- bullition. Au reste, je pense que ces irrégularités proviennent surtout de la manière dont le chauffage est appliqué; elles seraient peut-être moindres si l’on faisait l'expérience dans une chaudière de grand diamètre, dont le fond serait chauffé par le rayonnement d’un foyer alimenté de charbon. Dans notre appareil, où l’ébullition est produite par une flamme de gaz qui imprime son maximum d'effet dans un espace très-restreint, la vapeur du liquide le plus volatil qui oc- cupe le fond de la cornue peut traverser la couche d’eau supérieure, sans se saturer de vapeur d'eau. Il doit nécessaire- ment en résulter de grandes variations de température dans DES VAPEURS. 737 la vapeur, comme on le Constate, en effet, quand on déplace la flamme ou qu'on l'élève plus ou moins. Mélange, à volumes égaux, de benzine et d’eau. Le mélange a été placé dans la petite cornue AB de la figure 7, planche IV. L’ébullition est produite par la lampe à gaz; le thermomètre ne plonge que dans l'atmosphère de vapeur. Lorsqu'on maintient une pression absolument con- stante dans le réservoir à air W, le thermomètre n'indique Pas toujours une température stationnaire; ses indications varient, entre certaines limites, suivant que l’on augmente Ou qu'on diminue la flamme de la lampe, ou même qu'on Change celle-ci un peu de place par rapport au fond du tube AB. T. XXVI.. 5 93 738 FORCES ÉLASTIQUES PREMIÈRE SÉRIE. FORCES ÉLASTIQUES | FORCES ELASTIQUES PRESSIONS de la de la sous lesquelles benzine seule vapeur d'eau seule L'ÉBULLITION À LIEU FORCES ÉLASTIQUES, 4 LA TEMPÉRATURE T, |A LA TEMPÉRATURE T, > ma 24,28 107,03 27,07 136,93 28,83 137,93 46,10 301,45 46,22 301,45 46,27 301,46 56,34 30L,45 59,44 500,73 60,94 500,94 72,39 759,80 70,93 759,80 70,58 759,80 69,93 759,80 69,86 759,80 119,14 2239,86 133,33 4866,86 On reconnaît par ce tableau que l’ébullition se continuant sous la même pression, si l’on change la flamme de place, ou d'intensité, on fait varier de plusieurs degrés les indications du thermomètre plongé dans la vapeur. Ainsi, lorsque l’ébullition avait lieu sous la pression de l'atmosphère — 759"%,80, le thermomètre variait de 69°,86 à 72°,39, c’est- DES VAPEURS. 739 a-dire de 2°,53, par de simples changements que l'on fait subir à la flamme qui détermine l’ébullition. Pour recon- naître les limites de ces variations de température, j'ai fait une série de déterminations de la température d’ébullition du mélange sous la pression de l'atmosphère — 760%%,64, de minute en minute, en changeant fréquemment la place et l'intensité de la flamme, ainsi qu’il est dit dans le tableau suivant : DEUXIÈME SÉRIE. HEURES. |TEMPÉRATURE. OBSERVATIONS, HEURES. | TEMPÉRATURE, OBSERVATIONS. température monte d'a- On hausse la flamme; la bord, puis elle descend, On hausse la flamme, » mais on la dirige sui- vant l'axe du tube AB, » | flamme reste la même, » {La flamme reste à la même place, mais on la diminue beaucoup d'in- tensité, \La flamme est un peu | haussee, { La flamme est restée la même, mais on |a chan- { ge de place. A °° 4 On reconnaît que la position de la flamme, par rapport à , . CE . . l'axe vertical de la chaudière, exerce au moins autant d'in 93. 74o FORCES ÉLASTIQUES fluence que son intensité. Ainsi il arrive souvent qu'en haus- sant la flamme, sans la déranger de place, on fait baisser la température. Dans notre appareil, de petites dimensions, chauffé par une seule flamme, la vapeur du liquide inférieur traverse en bulles, de plus en plus grosses, et en plus grande quantité, le liquide supérieur à mesure que la flamme agit plus éner- giquement sur une même portion restreinte du fond de la chaudière. De sorte que, pendant l’ébullition sous la même pression, les deux vapeurs se mélent en proportions très- différentes, et leur mélange prendra, par ce fait, des tempé- ratures très-variables. DES VAPEURS. 741 TROISIÈME SÉRIE. Sous différentes pressions. PRESSIONS sous lesquelles L'ÉBULLITION À LIEU, FORCES ÉLASTIQUES F' de la benzine seule À LA TEMPÉRATURE T, FORCES ÉLASTIQUES F' vapeur d'eau seule À LA TEMPÉRATURE T, FORCES ÉLASTIQUES 212,75 221,4 218,85 232,5 290,26 2 6 304,0 290,26 304,0 290,26 2 303,6 371,17 385,8 371,17 386,6 502,91 515,3 502,91 514,5 596,86 2 647,7 596,96 É 650,3 758,84 858,4 1426,69 1610, 1 1417,09 1587,4 1414,89 p 185,6 1410,89 1975,2 1403,49 | 1559,0 1396,79 1561,7 1394,79 2 5 1555,8 2299,70 2582,4 2291, 10 2537,6 2288, 50 2537,6 2274,10 2505,5 3350,72 3687,3 3333,83 3675,6 4400,24 4841,2 4372,95 4828,2 5944,75 6498,8 5897, 15 6502,4 742 FORCÉS ÉLASTIQUES Dans cette série, après avoir amené la pression au degré convenable dans le réservoir W, on a fait plusieurs détermi- nations successives de température, à cinq minutes d’inter- valle les unes des autres. La pression ne restait pas absolu- ment constante, parce qu’il y avait une très-légère fuite au tube de plomb qui relie le réservoir W au manomètre à air libre. On n’a reconnu cette fuite qu’à la fin des expériences sous haute pression. Quand lébullition a lieu sous des pressions moindres que 0%,5, la pression d’ébullition est sensiblement égale à la somme des forces élastiques des deux vapeurs pour la tem- pérature indiquée par le thermomètre plongé dans la vapeur; tandis que, pour toutes les ébullitions sous de plus hautes pressions, la somme des deux forces élastiques est notable- ment plus grande que la pression indiquée par le mano- metre. En résumé, les expériences que j'ai faites sur l’ébullition de deux liquides insolubles, superposés, le plus volatil for- mant la couche inférieure, montrent que cette ébullition est toujourstrès-irrégulière, et que le thermomètre, même lors- qu'il se trouve seulement dans la vapeur, éprouve de grandes variations suivant la manière dont la chaleur est appliquée au fond de la chaudière, et selon l'énergie plus ou moins grande de l'ébullition. Ce n’est qué sous certaines pressions, et quand l’ébullition est très-modérée, que l’on trouve que le thermomètre plongé dans la vapeur indique une tempé- rature qui s'éloigne peu de celle à laquelle la somme des forces élastiques des deux vapeurs isolées est égale à la pres- sion de l'atmosphère qui s'oppose à l’ébullition. DES VAPEURS. 743 TROISIÈME CLASSE. — Mélanges binaires de deux substances qui se dissolvent en toutes proportions. Mélange, à volumes évaux de sulfure de carbone et d’éther. ge; > Les deux liquides se dissolvent en toutes proportions, l’é- bullition du mélange paraît régulière, mais la température ne reste pas bien fixe; elle change notablement quand on monte ou que l’on baisse la flamme de la lampe. 744 FORCES ÉLASTIQUES 4, ÉLASTIQUES de l’éther sous lesquelles SOMME FORCES ELASTIQUES, RAPPORT du sulfure de carbone À LA TEMPÉBATURE FORCES ÉLASTIQUES À LA TEMPÉRATURE T, L'ÉDULLITION À LIEU. et la pression d’ébu FORCES 447,76 448,75 448,75 510,40 513,40 579,99 583,79 668,34 1243,8 670,64 1249,0 758,76 1408,8 758,75 1413,6 758,82 1427,9 758,37 C 1421,8 758,16 1422,4 1545,11 Ê 2916,0 60,35 1546,61 2918,3 73,56 2261,93 1 4254, 1 73,64 2262,23 2550, 4 4269,5 81,55 s 3147,9 5269,7 81,47 2786 2113,6 3140,6 5254,2 93,03 3661,97 2819,8 4196,8 7016,6 92,99 5 2817,2 4193,9 7011, 1 101,37 4405,57 3438,9 5109,9 8548,8 101,29 401,07 3434,9 5100,6 8535,5 100,02 4290,65 3326,7 4954 ,7 8281,4 105,09 4784,78 3739,5 5569,5 9309 ,0 104,97 4778,78 3730,9 5552,8 9283,7 115,51 5958,09 4646, 1 7011,5 11697,6 115,48 5948,09 4681,8 7001,9 11683,7 121,48 6692,49 5313,9 7958,2 13272, 1 La pression sous laquelle l'ébullition a lieu lorsque le thermomètre marque T dans les vapeurs mélangées est tou- DES VAPEURS. 745 jours inférieure à la force élastique que la vapeur du liquide le plus volatil présente à la température T. Le rapport de la somme des forces élastiques des deux vapeurs, sous la tem- pérature T et à la pression de l'atmosphère qui s'oppose à l’é- bullition, ne varie que de 1,86 à 1,93, quand la pression du manomètre change de o",4 à 6,7. Ce rapport semble augmenter régulièrement avec la pression. TL RXVE 94 746 FORCES ÉLASTIQUES Mélange, à volumes égaux, de benzine et de sulfure de carbone. Ces deux liquides se dissolvent en toutes proportions : 3 . TJ 5 El E 2 9 & 8 Ed 2 APTE ENONCE) MEET Ë RCE A LIENS ET NE EN EI EMENIENRERERET © 3 DRE CNT = 3 à& Æ gg > » = Se » < S$ hu 0 NE CCR D NAN T D % 6 SRE D SES Ca = © à EL à € É D'or Ê=] a D © # où & = 8 EL Er | ROLE CRE À 4 se ER S UNS M © KE D = 4 a É F0 000 Biel g 3 » OT CEE = DOUAI a 5 à SE © £ Ë r = < ë © _ Le] 1 e1 < A —————— | | ee | | | nets 23°I1 225 19 s8 I 336 2 424 3 1 884 25 GI 251 78 99 0 369 2 468 2 1 859 25 66 251 81 99 2 369 7 4168 9 25 85 253 78 100 2 372 5 472 7 30 85 311 34 125 0 448 4 573 4 30 90 311 34 125 3 449 I 574 4 1 845 34 48 355 87 146 4 509 4 655 5 34 87 355 87 148 8 517 0 665 8 1 870 37 60 396 59 166 7 569 7 736 4 37 70 397 59 167 5 570 5 738 0 1 856 41 03 444 52 191 5 640 0 SäL 5 ST Il 445 52 192 8 GAI 2 834 0 1 872 “4 66 503 83 21 7 721 6 943 3 44 79 506 23 223 0 724 3 947 3 1 872 49 05 585 32 261 3 832 5 1093 8 49 17 586 44 263 2 835 7 1098 9 1 874 53 O1 664 48 303 5 943 7 1247 2 53 13 666 28 306 2 947 5 1253 7 1 881 57 38 751 00 356 4 1077 5 1433 9 57 40 751 10 356 8 1078 5 1435 3 358 1081 4 39 4 361 7 1091 0 1152 7 57 87 757 80 362 0 1092 2 1454 2 8I 36 1497 63 784 3 2106 7 2891 0 81 39 1498 63 784 9 2113 I 2898 0 1 934 97 96 2959 38 1267 7 3174 1 Wait 8 1 966 97 96 2259 42 1267 7 3174 1 441 8 113 29 3227 75 1900 3 4475 2 6375 5 113 30 3226 35 1900 3 1478 3 6378 G 1 977 123 66 4036 65 2441 3 5549 © 7990 3 123 64 4034 67 2439 G 5546 4 7986 0 [ 979 130 77 4641 44 2871 6384 3 9255 8 2869 6378 4 9248 0 3685 7872 5 11558 142 O1 5821 44 3679 7881 6 11561 3 1 986 DES VAPEURS. 747 La force élastique du liquide le plus volatil, le sulfure de carbone, à la température T que marque le thermomètre plongé dans les vapeurs mélangées, est toujours très-supé- rieure à la pression sous laquelle l’ébullition a lieu. Le rap- port de la somme des forces élastiques des deux vapeurs pour la température T, à la pression indiquée par le mano- mètre, varie de 1,85 à 1,99, quand la pression dans la chau- dière change de 0,225 à 5m,83, et que la température T varie de 239,1 à 142°,2. Mélange, à volumes égaux, d'alcool et de benzine. Ces deux liquides se dissolvent en toutes proportions; ils ont des températures d’ébullition très-peu différentes. L’ex- périence se fait dans l'appareil de la fig. 7, planche 1V. L’é- bullition est parfaitement régulière, et le thermomètre plongé dans la vapeur indique des températures aussi stables que si la cornue ne renfermait qu'un liquide homogène. 94 745 FORCES ÉLASTIQUES 4 PRESSIONS sous lesquelles L' ÉBULLITION A LIEU, FORCES ÉLASTIQUES de la benzine A LA TEMPÉRATURE T, de l'alcool À LA TEMPÉRATURE SOMME FORCES ÉLASTIQUES, RAPPORT entre la somme des forces élastiques FORCES ELASTIQUES et la pression d'ébullition, 8 B 3 3 Æ D & © © à A & ND & © © œ NJ a © © nu 5 12 = a CE œ =] C9 © NO ot 3 œ © © ND À © à 5 6 Le L 6 3 8 8 0 8 6 6 7 5 J & ® w æ © œ@ & 1441 1441 2450 2450 3318 3315 4003 3996 86 4786 76 4782 78 5682 76 5679 26 6759 30 6754 b0 > œæ œ Ir» a 2) s S a © ®m © D » © © © © © SN % À ND D à à El a © æ © NJ © @ © © % © © a UN © Et M À A À à À © © À w © @ ND M @ © D © à JL à © © © @ NN © NN À © © © où La somme des forces élastiques des deux vapeurs à la tem- pérature T est toujours plus grande que la pression sous la- DES VAPEURS. 749 quelle l’ébullition a lieu. J'ai indiqué dans la dernière colonne du tableau le rapport de la somme des deux forces élastiques à la température d’ébullition. On voit que ce rapport ne varie que de 1,23 à 1,40, et qu'il augmente à peu près régu- lièrement avec la pression. Lorsqu'on fait bouillir sous diverses pressions un mélange de deux liquides qui se sont complétement dissous l’un dans l’autre, l’ébullition est beaucoup plus régulière que celle que l’on observe pour deux liquides insolubles et superposés. Le thermomètre plongé dans la vapeur indique souvent sous une même pression des températures qui sont aussi station- naires que celles qu'il montre quand il plonge dans la va- peur d’une substance unique en ébullition. Mais cette tem- pérature ne paraît pas présenter de rapports simples avec les températures d’ébullition des deux substances isolées sous Ja même pression. Pour un même mélange, le rapport de la pression sous laquelle l’ébullition a lieu, à la somme des forces élastiques que les deux substances présenteraient, individuellement, à la température que ie thermomètre mon- tre dans la vapeur du mélange bouillant, augmente sensi- blement avec la pression. CINQUIÈME PARTIE. Recherchés entreprises afin de décider si l’état solide, ou liquide, des corps exerce une influence sur la force élastique des vapeurs qu'ils émettent à la même température dans le vide, Dans mes précédentes recherches sur les forces élastiques de la vapeur aqueuse, je me suis attaché à reconnaître si la sohdification que l’eau éprouve quand elle descend au-des- sous de o degré, exerce une influence sur la tension de sa vapeur. À cet effet, j'ai fait un grand nombre de détermi- nations des forces élastiques de la vapeur émise par la glace entre — 32 degrés et o degré. J'ai constaté que la courbe construite sur ces expériences présentait une continuité par- faite avec celle que donnent les forces élastiques des vapeurs fournies par l’eau liquide aux températures supérieures à o degré. Depuis, j'ai fait des expériences semblables sur deux li- quides volatils qui se solidifient à une température facile- 752 FORCES ÉLASTIQUES ment réalisable, en présentant encore une tension assez forte pour pouvoir être mesurée avec précision; ce sont l’hydro- carbure de brôme et la benzine. La plus grande partie des expériences sur les forces élastiques de ces deux substances a déjà été inscrite pages 416 et 462 de ce volume; je me bornerai à réunir ici les déterminations qui ont été faites, spécialement, autour du point de solidification. Les expériences ont été faites avec l'appareil au ballon, représenté fig. 4, planche IV. La benzine est contenue dans une ampoule hermétiquement fermée. Après le vide fait par la machine pneumatique, le ballon renferme de l'air avec une force élastique de 3,93 à o°. | Lorsqu'on détermine les forces élastiques des vapeurs for- mées par des corps solides, ou par des liquides qui sont dans la période de solidification ou de cristallisation, il faut mainte- nir la température stationnaire assez longtemps avant d'ob- server. Par suite d’une moindre conductibilité calorifique, de l'absorption ou du dégagement de chaleur dus à la transfor- mation, enfin par l'absence de mobilité du corps solidifié, l’état d'équilibre ne s'établit souvent qu'après un temps assez long. La température de fusion de la benzine solide a été déter- minée de la manière suivante : un gros tube de verre conte- nant de la benzine, avec un thermomètre plongeant dans le liquide, est entouré de glace fondante jusqu'à ce que la benzine soit entièrement solidifiée. On abandonne ensuite le tube à l'air; la fusion commence sur les parois. Lorsqu'une portion de la benzine est devenue liquide, la benzine solide reste attachée au thermomètre. On agite celui-ci au milieu de la benzine liquide, et on note la température station- DES VAPEURS. 753 naire qu'il indique au bout de quelque temps. J’ai trouvé ainsi le point de fusion de la benzine à + 4°,45. Voici les résultats des observations autour du point de fusion : ° Solide, Liquide, Liquide. Id. Solide, Id, Liquide, Id, En portant ces expériences sur notre courbe graphique, il est impossible de reconnaître qu'un changement est survenu dans la force élastique de la vapeur par le passage de l’état solide à l’état liquide. Les forces élastiques ont été obser- vées quelquefois, pour la même température, sur la substance solide et sur la substance liquide, et l’on n’a jamais aperçu de différences plus grandes que celles qui se présentent, à la même température, pour une substance qui ne change pas d'état, même quand les expériences sont faites à plu- sieurs jours d'intervalle, comme cela est arrivé souvent pour la benzine. Les expériences sur l'hydrocarbure de brôme ont été faites de la même manière. J'ai trouvé que le point de fusion de ce corps est à + 9°,53. TX RVE 95 754 FORCES ÉLASTIQUES Solide, Solide, Liquide, Id. Solide, Liquide. L'examen de ces résultats conduit à une conclusion sem- blable à celle que nous avons déduite des expériences faites sur la benzine. On est donc conduit à admettre que les forces moléculaires qui déterminent la solidification d'une substance n’exercent pas d'influence sensible sur la tension de sa vapeur dans le vide ; ou plus exactement, si une influence de ce genre existe, les variations qu'elle produit sont tellement petites qu’elles n'ont pu étre constatées d'une manière certaine par nos expé- riences. Je dois encore communiquer ici quelques recherches sem- blables que j'ai faites sur l'acide acétique monohydrate ; elles m'ont occupé assez longtemps, parce que je croyais avoir trouvé une anomalie dans les forces élastiques de la vapeur par le fait du changement d’état. L’acide acétique monohydraté est solide jusqu'à la tem- pérature de + 16 degrés; mais, une fois liquide, on éprouve beaucoup de difficulté à déterminer sa congélation. On peut DES VAPEURS. 755 le refroidir quelquefois jusqu’à — 8° ou — 10° sans qu'il se solidifie, même quand on imprime de vives secousses au flacon qui le contient. La solidification s’effectue, immédia- tement, lorsqu'on touche la surface du liquide avec une pointe de verre, ou mieux quand on y projette un cristal d'acide solide. L’acide acétique monohydraté me présentait donc l’exem- ple d’une substance dont on pouvait déterminer, dans une étendue assez considérable de l’échelle thermométrique, les tensions de la vapeur émise par la même substance, quand celle-ci est tantôt à l'état liquide, tantôt à l’état solide. L’acide acétique qui a servi aux deux premières séries d'expériences avait été pris sur une masse de 1 kilogramme qui se solidifiait complétement en apparence. Pour être plus sûr d'obtenir l'acide débarrassé d’eau de dissolution, on a concassé rapidement la masse solide. On l’a placée dans un entonnoir que l'on a recouvert d’une plaque de verre, et on a abandonné à la fusion spontanée. On a mis à part le der- nier quart resté solide, et l’on s’en est servi exclusivement pour les expériences. PREMIÈRE SÉRIE. 12 janvier 1844. Températures. Forces élastiques. 6,55 6,37 4,36 5,63 7,62 6,83 10,09 7,80 14,43 10,02 17,09 11,67 19,91 13,56 L’acide est resté liquide pour toutes ces températures. $ 95. 756 FORCES ÉLASTIQUES Afin de le faire cristalliser, on a retiré l’eau de la cuve et on 2 a communiqué de fortes vibrations au ballon, mais sans y parvenir. Ces vibrations ont fini par faire casser le mastic qui établissait la communication avec le manomètre, et on a été obligé d'interrompre l'expérience. DEUXIÈME SÉRIE. J 18 janvier. Dans cette seconde série, on a entouré le ballon d'un mé- lange réfrigérant pour déterminer la congélation de l'acide, FORCES FORCES TEMPÉRATURES, TEMPÉRATURES, ÉLASTIQUES, ÉLASTIQUES, —————— | mm mm 5,23 4,27 3 90 3 95 | : - La solidification de l'acide n'a eu lieu que vers — 7 degrés, Au moment où elle s'est effectuée, la tension a augmeuté subitement, par suile du dé- gagement instantané de la chaleur latente de LIQUIDE, ACIDE SOLIDE, “ Q 5 © 3 = a 5 < fusion, Si l’on construit la courbe des forces élastiques d’après ces éléments, on reconnait que l’acide solide et l'acide liquide donnent deux courbes séparées, qui se réunissent probable- ment au point de fusion. La courbe de l'acide solide est con- stamment au-dessus de celle de l'acide liquide; les tensions de l'acide liquide sont donc plus faibles que celles de l’acide solide, à température égale. d I x NI DES VAPEURS. 1 TROISIÈME SÉRIE. Comme on craignait que l'acide employé dans les deux premières séries ne füt. pas encore complétement débarrassé d’eau libre, on l’a distillé sur de l’acide phosphorique anhy- dre. Mais on a reconnu qu'alors il se formait toujours une certaine quantité d’acétone. Pour la séparer, on a soumis la matière à une nouvelle distillation et l’on n’a recueilli que le dernier quart du produit; c’est sur celui-ci que les expé- riences ont été faites. DATES TEMPÉRATURES. FORCES ÉLASTIQUES. OBSERVATIONS. Ier février 1844. une température de —5°,38 sans se \ | Le 1®r février, l'acide a résisté à | 4eme solidifier ; tandis que le 2 fevrier il s'est solidifié dans la glace fon- 2 février 1844. 2 dante. ! LIQUIDE, Î j | On n'a pas pu continuer les ex- ACIDE périences plus loin, parce que l’un SOLIDE. des tubes de communiealion s'est cassé par accident. L’acide solide et l'acide liquide présentent encore deux courbes; mais, contrairement à ce qu’on a trouvé dans les deux premières séries, la courbe de l'acide solide est con- stamment au-dessous de celle de l'acide liquide. 78 FORCES ÉLASTIQUES QUATRIÈME SÉRIE. 3 février. La quatrième série a été faite sur de l'acide acétique dis- tillé une seconde fois sur l’acide phosphorique anhydre. On a remarqué le même fait que dans la troisième série, c'est-à- dire deux courbes séparées, celle de l'acide liquide ju des ordonnées plus grandes. e FORCES 4 FORCES TEMPÉRATURES, ÉLABTIQUES. TEMPÉRATURES, ÉLaSTIQUEE, = E DRE 5,61 ; 3,96 5 53 ACIDE LIQUIDE 4 50 5 57 5 14 6 42 3 23 7 33 4 06 8 59 DE. 5 08 ACIDE LIQUI o 13 15 15 26 II 47 11 44 ACIDE SOLIDE. 6 28 6 97 7 48 7 86 5 79 ACIDE LIQUIDE. 8 42 Les anomalies présentées par l'acide acétique monohy- draté s'expliquent par la présence de très-petites quantités de substances étrangères. L’acide obtenu par simple cris- tallisation renfermait probablement une très-petite quantité d’eau non combinée ; tandis que l'acide distillé sur l'acide phosphorique anhydre contenait un peu d’acétone. Tant que l'acide est liquide, la très-petite quantité de matière étrangère est disséminée dans toute la masse, et elle n’exerce pas une — DES VAPEURS. 759 influence sensible sur la tension de la vapeur. Mais il n’en est pas de même quand l'acide devient solide; alors la sub- stance étrangère se sépare, en combinaison avec une quantité moindre d'acide acétique, et son influence sur la tension de la vapeur devient ainsi beaucoup plus notable. On trouve, dans la première partie de ce Mémoire, les for- ces élastiques de vapeur de deux autres substances qui ont pu être observées entre les limites de température où elles sont, successivement, solides et liquides; savoir : le chlorure de cyanogène C’AzCF et le chlorure de carbone CCF. Le chlorure de cyanogène se solidifie à — 7,4; les for- ces élastiques de sa vapeur ont été déterminées entre — 33° et + 71°. On reconnaît sur la courbe de la planche V que les forces élastiques sont un peu faibles et irrégulières entre — 30° et — 15°; mais il est impossible de cons- tater un changement brusque produit par le changement état. Le chlorure de carbone C?CF se solidifie à — 249,73 ; les forces élastiques de sa vapeur ont été déterminées depuis — 36°,5 jusqu'à + 190°. Les croix qui représentent sur la planche V les données immédiates de l'observation sont pla- cées régulièrement par rapport à la courbe continue repré- sentée par la formule. Ainsi rien n’annonce encore ici une variation brusque au moment du changement d'état. En résumé, mes expériences prouvent que Le passage d'un 760! FORCES ÉLASTIQUES DES VAPEURS. corps de l’état solide à l'état liquide, ne produit aucun chan- gement appréciable dans la courbe des forces élastiques de sa vapeur; cette courbe conserve une parfaite régularité, avant et après la transformation. | LE — EE races mr DEUXIÈME MÉMOIRE SUR LES CHALEURS LATENTES DES VAPEURS SOUS DIVERSES. PRESSIONS. J'ai donné, dans le premier volume de ces recherches (tome XXI, p.635), les expériences que j'ai faites pour déter- miner les quantités de chaleur qui sont absorbées par l’eau, lorsque, sans changer de température, elle passe de l’état liquide à l’état gazeux sous les différentes pressions. Dans l'espoir de trouver une loi générale de ce phénomène, je me suis proposé de faire la même recherche sur un certain nombre d’autres substances, choisies parmi celles qui pré- sentent les volatilités les plus diverses, depuis les gaz qu’on a pu liquéfier par le froid et la compression, jusqu'aux liquides qui entrent en ébullition vers 160° sous la pression ordinaire de notre atmosphère. Ces recherches sont aujourd’hui terminées ; malheureuse- ment les limites que je suis obligé de m'imposer pour ce volume ne me permettront pas de les y comprendre toutes. Je diviserai en deux classes les substances sur lesquelles ont porté mes recherches : T. XXVI. 96 762 CHALEURS LATENTES 1° Les substances très-volatiles, qui sont gazeuses à nos températures moyennes et ne sont ramenées à l’état liquide que par le froid, ou par la compression. 2° Les substances de volatilité moyenne: ce sont celles qui bouillent entre + 10° et + 160° sous la pression ordi- naire de l'atmosphère. Je n'ai trouvé jusqu'ici aucun procédé exact pour déter- miner les chaleurs latentes de vaporisation des substances qui bouillent au-dessus de 160°. Leur ébullition, sous les grandes pressions, se fait à des températures très-élevées aux- quelles nos appareils résistent difficilement. Je ne décrirai dans ce Mémoire que mes recherches sur les substances de volatilité moyenne; celles que j'ai faites sur les gaz condensés dans des mélanges réfrigérants, ou par la compression, trouveront leur place dans un troisième volume, dont j'activerai la publication autant que mes autres occu- pations me le permettront. PREMIÈRE CLASSE. Substances de volatilité moyenne, J'ai développé longuement, dans mon Mémoire sur les chaleurs latentes de la vapeur d’eau, page 655 et suivantes, les conditions auxquelles il faut avoir égard dans les expé- riences de ce genre, si l'on veut obtenir des résultats exacts; je n'y reviendrai pas. Pour éliminer, autant que possible, les nombreuses causes d'erreur, j'ai été conduit à établir pour l'eau un appareil de très-grandes dimensions, compliqué, DES VAPEURS. 763 et dont l'exécution a offert de grandes difficultés. Des obstacles du même genre se présentent naturellement pour les autres liquides; mais, de plus, une autre difficulté sur- git : il n’est plus possible d'employer un appareil de pro- portions aussi considérables, parce qu'il exigerait des quan- tités de liquide qu’on ne réussirait pas à se procurer. Le nouvel appareil est représenté, dans son ensemble, par la figure 15, planche IT; il satisfait aux mêmes conditions générales que le grand appareil que j'ai employé pour l’eau. Comme celui-ei, il se compose : 1° D'une chaudière métallique AB, dans laquelle on fait bouillir le liquide sous les diverses pressions. Ces pressions, qui restent sensiblement constantes pendant toute la durée de l'expérience, sont mesurées sur un manomètre à air libre. 2° D'un réfrigérant Q, dans lequel se rend et se condense la vapeur du liquide en ébullition régulière et permanente dans la chaudière. 3 D'un calorimètre HG, dans lequel on dirige, pour l'expérience, une portion de la vapeur fournie par la chaudière. Cette vapeur est enveloppée constamment, jus- qu’à son entrée dans le calorimètre, par la vapeur qui se rend au condenseur Q; elle est ainsi préservée de toute cause extérieure de refroidissement. 4° D'un grand réservoir, dans lequel on comprime l'air à la pression sous laquelle on veut faire bouillir le liquide. Ce réservoir communique, par un large tube ss', avec une boîte métallique R, munie de plusieurs tubulures qui distribuent directement la pression à la chaudière, au calorimètre et au réfrigérant. L’inspection de la figure 15 fera facilement comprendre 96. 764 CHALEURS LATENTES les dispositions relatives de ces diverses parties de l'appareil; mais il me paraît utile de décrire en détail les plus essen- tielles, car leur construction a présenté des difficultés sérieuses. La figure 16 représente. une coupe verticale de la chau- dière et du calorimètre dans les positions qu'ils occupent pendant l'expérience. La chaudière est formée par un cylindre en laiton, de deux à trois millimètres d'épaisseur, dont le milieu est maintenu par un anneau en fer cornière IF". Cet anneau consolide la chaudière, qui doit résister à de très-fortes pressions, et sert à la maintenir à la hauteur con- venable. À cet effet, l'anneau s'appuie sur une cheminée en tôle IIKK', montée sur une base à vis calantes, à l’aide desquelles on assure la verticalité de l’axe de la chaudière. Un large tube EE'DD), en laiton épais, traverse la chau- dière, suivant l'inclinaison que montre la figure; il est percé de plusieurs ouvertures 0, 0, o, par lesquelles la vapeur de la chaudière peut circuler librement dans ce tube. Le tube EE DD' conduit la vapeur au condenseur Q, et au calorimètre O, quand on le désire; il contient, en outre, le robinet distributeur de la vapeur. Un tube métallique abcd, de plus petit diamètre, traverse le gros tube EE DD" suivant son axe; il est brasé hermétiquement en c sur ce tube; il s’y ajuste à sa seconde extrémité par la bride EE et à l’aide de boulons à vis. Dans ce tube abcd s’ajuste exac- tement un robinet creux dont le boisseau est en x; on ma- nœuvre ce robinet à l’aide d’une tige métallique, ter- minée par le manche en bois F. Lorsque le robinet est dans la position que représente la figure, la vapeur de la chaudière traverse le gros tube EDD'E' par les ouvertures DES VAPEURS. 765 0, 0, 0, pour se rendre au condenseur Q par le tube p'r”; mais elle peut également arriver dans le calorimètre O, en passant par l’orifice x du robinet et par le tube 1c. Si, au contraire, on tourne le robinet de go° à l’aide du manche F, l'orifice x est fermé, et la vapeur de la chaudière ne peut se rendre que dans le condenseur Q. Le boisseau du robinet a été parfaitement rodé sur la partie du tube qui doit le contenir. La tige cylindrique pleine de ce robinet a été tournée avec soin; mais la diffi- culté principale était de la maintenir hermétiquement dans le tube ab, sans qu’il puisse se déclarer des fuites sous les fortes pressions et aux hautes températures que la vapeur peut prendre dans la chaudière. La figure 17 représente une coupe, très-agrandie, de l'ajustement que j'ai adopté. Le tube ab est soudé sur la bride EE’, laquelle est termi- née par une tubulure centrale moo'm' munie d’un pas de vis extérieur. Un écrou en bronze cdi d'c' visse sur cette tubu- lure; la fermeture est hermétique par l'interposition du ‘disque de plomb cc‘. Cet écrou est foré intérieurement, et laisse passer la tige du robinet, laquelle tourne, à frottement doux, dans la partie plus étroite pp'; enfin il porte également un pas de:vis. extérieur, sur lequel on visse un dernier écrou foré gff'g". Le stupfenbox, dans lequel la tige du robinet doit tourner, s'obtient à l’aide d’étoupe lubrifiée avec du savon mou de potasse. L’étoupe, enroulée autour de la tige, est fortement comprimée en rr' par le piston métallique creux st's', que l’on refoule par l’écrou gffg". La nature chimique des liquides que l’on distille dans la chau- dière, et la haute température qui y règne souvent, ne per- mettent pas de graisser l’étoupe avec du suif ou avec du 766 CHALEURS LATENTES caoutchouc fondu. Le savon mou de potasse convient très- bien ; mais il faut éviter que le liquide provenant dé la con- densation de la vapeur ne puisse s’accumuler vers le stup- fenbox rr', en arrière du boisseau du robinet. On y parvient à l’aide du tube métallique #p'q', qui communique avee la boite R de distribution de pression (figure 15). L'air, venant directement du grand réservoir d’air par ce tube, entretient constamment la pression derrière le boisseau du robinet, et il n’y a plus de raison pour que la vapeur parvienne au stupfenbox. à La chaudière est chauffée par une lampe à gaz, à cou- ronne, dont on peut régler les flammes à volonté pour obténir une ébullition plus ou moins vive, et la rendre aussi régulière qu'on le désire. Le condenseur, dans lequel se rend la vapeur qui n’est pas utilisée pour les expériences calorimétriques, se compose d’un vase cylindrique Q (figure 15) en laiton très-épais, et renfermé dans un vase en tôle rempli d’eau froide, qui est constamment renouvelée par un courant d’eau arrivant par le tube XY. Ce vase est muni d’une tubulure inférieure à robinet, par laquelle on peut faire sortir le liquide qui s’est accumulé dans le condenseur. Il porte deux tubulures supé- rieures n",n° : par la première »" il communique suivant le tube »"p" avec le distributeur de pression R, par suite avec le grand réservoir d'air; par la seconde, il reçoit la vapeur de la chaudière qui lui arrive par le tube np” ajusté en w (figures 15 et 16) sur le gros tube EDD'E". Un robinet, à large voie, placé en p” sur le tube xp’, sert à régler les proportions de vapeur qui passent simultanément dans le calorimètre ét dans le condenseur pendant la duree d’une expérience. DES VAPEURS. 767 Le calorimètre (figure 16) se compose d'une sphère creuse O, en laiton épais, bien polie à l'intérienr. Le tube abcd, qui amène la vapeur de la chaudière, est soudé en d, La sphère O porte en bas une tubulure étroite erf, munie d'un robinet r, et par laquelle on fait sortir le liquide qui s’est condensé dans le calorimètre. Au sommet de la sphère se trouve un cylindre v, qui aide à la condensation des der- nières vapeurs; enfin un tube en serpentin np établit la communication avec le distributeur de pression R. Le système de la houle et du serpentin est maintenu dané un vase JL en laiton mince, qui doit renfermer l'eau calo- rimétrique. Ce vase est posé dans un second vase en laiton HG, muni d'un couvercle, et qui le préserve de l’action directe de l'air ambiant. L'eau du calorimètre est constamment agitée par l’agitateur gg'h, auquel la machine communique un mouvement parfaitement régulier pendant un temps aussi Jong qu'on le veut. Un thermomètre là long réservoir, et sur lequel le degré centigrade est réprésenté Par vingt divisions de l'échelle, est fixé à l’aide d’un houchon sur le couvercle du vase HG. On s’est attaché à rendre la plus courte possible la por- tion du tube abcd, qui se trouve entre la sortie ç du man- chon à vapeur et l’entrée dans le calorimètre. Cette portion a moins de 1 centimètre de longueur ; on la préserve du contact de l'air ambiant par un petit ajutage en terre cuite très-poreuse, qui n'est pas marqué sur la figure 16, mais dont on peut se faire une idée par la figure agrandie 18. On s’est assuré que le petit appendice en terre ne fait passer qu'une quantité de chaleur très-petite, par conductibilité, du gros tube DcD' au vase calorimétrique JL, 768 CHALEURS LATENTES Cette disposition générale de l'appareil étant bien com- prise, voyons comment on dirige l'expérience. Je suppo- serai que l'appareil est nouvellement monté, c’est-à-dire qu'il ne renferme nulle part trace de la substance sur laquelle on opérait précédemment. On s'assure que l'appareil est parfaitement hermétique dans toutes ses parties, même lors- qu'il est rempli d’air sous la pression de dix atmosphères ; le manomètre à air libre qui communique avec le grand réservoir à air doit rester parfaitement stationnaire. On ferme le robinet qui se trouve sur le gros tube métallique ss’ ( figure 15) établissant la communication entre le grand réser- voir à air et le distributeur de pression R ; on ouvre le ro- binet r” pour faire sortir l'air comprimé qui existe, à ce moment, dans les diverses parties de l’appareil ; enfin on défait l’écrou dcc'd', qui entraîne avec lui le robinet distri- buteur de vapeur F1. Par l’orifice « du tube abc, on introduit dans la chau- dière le liquide sur lequel on veut opérer. On se sert pour cela d’un tube creux et coudé ab'c', figure 21, en cuivre, dont la partie verticale a'b' est surmontée d’un entonnoir V, L’extrémité c' est formée par un cône fermé et bien rodé sur son contour, de facon à s’ajuster exactement dans le tube abc de la figure 16 à la place du boisseau du robinet creux distributeur de la vapeur. Un orifice latéral w, figure 21, communique alors avec l’orifice À du tube abc. Le liquide est versé dans l’entonnoir V, et se rend ainsi dans la chaudière. La quantité de liquide que l’on introduit pour chaque expérience est d’environ trois litres. On ajuste maintenant le robinet distributeur de vapeur, et l’on serre l'écrou cdd'c (figure 17). On rétablit la communication de EE tr k DES VAPEURS. 769 l'appareil avec le grand réservoir à air comprimé en ouvrant le robinet du tube ss. On verse maintenant dans le calorimètre un volume con- stant d’eau. Le ballon en verre tubulé N (figure 15) sert de jauge; on y fait arriver de l’eau par le tube g'r”, terminé par le robinet 7”. La tubulure du robinet est dirigée de façon que l’eau remplit la jauge N, sans qu’il reste de bulles d’air adhérentes aux parois du ballon; on arrête l’arrivée de l’eau lorsque celle-ci afflue au niveau « sur le col du ballon N. Pour faire couler l’eau du ballon N dans le calo- rimètre, on se sert d’un tube en laiton coudé, dont l’extré- mité supérieure se termine par un entonnoir que l’on ac- croche au robinet 7’ du ballon, et dont l’autre extrémité s'engage dans le calorimètre par une ouverture ménagée sur le couvercle G. Ce tube coudé est enlevé dix minutes après l'écoulement de l’eau du ballon N. L'eau destinée au calorimètre est prise à une température inférieure à celle de l’air ambiant; mais cette eau ne doit jamais être assez froide pour que l'air extérieur dépose de la rosée sur le ballon N, quand l’eau le remplit. Le robinet Fà, distributeur de la vapeur, étant dans la position où l’ouverture x est fermée, on allume la lampe à gaz pour mettre le liquide en ébullition sous la pression qui règne dans tout l'appareil, et l'on met en mouvement l’agi- tateur du calorimètre. Ce mouvement doit être continu et parfaitement régulier; cette condition est facilement satis- faite à l’aide de l'appareil représenté planche II, figures 1 et 2, que la machine à vapeur fait marcher. : Lorsque le liquide est en ébullition, la vapeur a chassé l'air de la chaudière et s'échappe par le tube wp"x" dans le ENT. 97 779 CHALEURS LATENTES réfrigérant Q ; on règle les flammes de la lampe à gaz pour donner à l’ébullition la vivacité convenable. Lorsque l’ébul- lition est devenue régulière et que les diverses parties de la chaudière ont pris leur température normale, on suit pen- dant dix minutes la marche du thermomètré 'T du calori- mètre, et l’on note l'élévation de température qu'il subit ainsi par l’action de l'air ambiant, par la conductibilité directe du tube cd dans son passage de la chaudière au calo- rimètre, enfin par le rayonnement des diverses parties de la chaudière. On tourne alors le robinet distributeur de vapeur F1 dans la position où l'ouverture de son boisseau correspond à l’orifice À ménagé sur le tube ab. Une portion de la va- peur passe maintenant dans le calorimètre; on l’augmente et on la diminue à volonté en réglant le robinet p'. On observe, de minute en minute, la marche du thermomètre T, et lorsque, par suite de l’élévation de température produite, on Juge qu'une quantité suffisante de liquide s’est condensée dans le calorimètre, on tourne le robinet distributeur FA dans sa position primitive, où l'ouverture x est fermée, et on ouvre entierement le robinet p”. La vapeur n'arrive plus maintenant dans le calorimètre ; elle passe tout entière dans le condenseur Q. Mais le liquide condensé dans la la boule O du calorimètre est à une température supérieure à celle de l'eau de ce calorimètre, et il faudra un certaisi temps pour que l'équilibre soit sensiblement établi. On con- tinue donc à observer la temperature T de minute en minute; les accroissements diminuent rapidement, et au bout de quelque temps ses variations, comme accrois- sements ou decroissements, deviennent absolument con- DES VAPEURS. 771 stantes. On observe alors pendant dix minutes le changement de température qui ne provient plus que des eauses exté- rieures. L'expérience est terminée; on éteint la lampe à gaz, et, lorsque le tube DD' s'est notablement refroidi, on fait sortir le liquide qui s’est condensé dans le calorimètre. On recueille ce liquide dans un flacon U (figure 19) à trois tubu- lures. Le tube ef à robinet r (figure 16), qui termine la boule sphérique O, s'engage à l’aide d'un bouchon dans l’une des tubulures du flacon V ; la tubulure centrale est bouchée ; enfin, dans la troisième tubulure, on adapte, à l’aide d'un bouchon, un tube abed qui sert à retenir les portions de liquide qui pourraient être entraînées à l’état de vapeur par l'air qui s'échappe en même temps, en certaine quantité, par le robinet r. Lorsque la substance sur laquelle on opère est facilement absorbée par l’acide sulfurique concentré, on ajoute dans le tube ab, à l’aide d’un bouehon, un tube mn ouvert aux deux bouts et rempli de pierre ponce imbibée d'acide sulfurique concentré. Lorsque la substance en vapeur ne peut être absorbée par aucune substance non volatile, on place simplement dans le tube ab un autre tube pq, fermé par le bas, et que l’on remplit d'un mélange réfrigérant, fait au moment même, de sulfate de soude cris- tallisé et d'acide chlorhydrique. Ce tube, fermé par un bou- chon de liége, est posé dans le tube ab qu'il ne bouche pas. Pour recueillir le liquide dans le flacon, on ouvre très- peu le robinet r, parce que le liquide sort avec une grande vitesse quand la pression est considérable dans l'appareil. De plus, par la condensation de la vapeur dans une atmo- 97 772 CHALEURS LATENTES sphère très-comprimée, le liquide a dissous ordinairement une certaine quantité d'air, qu'il abandonne en arrivant dans le flacon U. On est prévenu de la sortie complète du liquide par le sifflement de l'air qui s'échappe alors par le robinet r. Mais il faut tenir compte du liquide qui mouille la paroi intérieure de la sphère O. À cet effet, on attend dix minutes, le flacon U restant en place; on ouvre doucement le robinet r, et l’on recueille encore un peu de liquide. Dans la série des expériences qui se font ainsi sur une même substance, et pour chacune desquelles on opère toujours exactement de la même manière, on peut admettre que le liquide recueilli dans le flacon U représente bien celui qui s’est condensé dans le calorimètre, car le mouillage des parois intérieures est sensiblement le même au commen- cement et à la fin de chaque expérience. L'augmentation de poids qu'a subie le ballon, muni de ses appendices, donne le poids du liquide recueilli. Voyons maintenant comment on déduit la quantité de chaleur abandonnée par la vapeur au calorimètre : soient M la valeur en eau du calorimètre et de l’eau qu'il contient; 6 la température que marque le thermomètre du calorimètre au moment où l’on ouvre le robinet distributeur de vapeur; 6" la température qu’il marque à la fin de l'expérience; P le poids du liquide condensé dans le calorimètre ; À la quantité de chaleur qu'abandonnerait l'unité de vapeur, formée dans les conditions de l'expérience, et se condensant en liquide à la température #’. On aurait, si d’autres causes ne faisaient pas varier la température du calorimètre : PA — M9 —6); d'où M(5 — 6) | A LMprer mn (1) DES VAPEURS. 773 Il faut retrancher de 8’ — 8 les variations de température que le calorimètre a subies par les causes extérieures. On les déduit facilement des variations de température que l’on a observées pendant les dix minutes initiales, et pendant les dix minutes finales. Pendant les dix minutes initiales , la température moyenne du calorimètre est 6,, celle de l’air ambiant est #; l'excès de température du calorimètre sur l'air ambiant est donc6, — +. La perte, ou le gain, de chaleur que le calorimètre subit par cette cause est A(6, — £); il prend de plus, par conducti- bilité métallique et par rayonnement, une quantité K de chaleur. Si A9 représente le = de l'accroissement de tempé- rature que le thermomètre a montré pendant les dix mi- nutes initiales, on a : A5 = A(, — à + K. Pendant les dix minutes finales, la température moyenne du calorimètre est 6,, celle de l’air ambiant f'; la chaleur venue par conductibilité et par rayonnement de la chau- dière est restée sensiblement la même que pendant les dix minutes initiales, car la différenee de température entre la chaudière et le calorimètre a peu varié. Si A8 représente le de changement de température du thermomètre pen- dant les dix minutes finales, on aura : A6 = A, — &") + K. De ces deux équations on déduira les valeurs des deux constantes À et K. Nous avons dit que, pendant toute la durée du passage de la vapeur dans le calorimètre, et pendant le temps qui est nécessaire pour que le liquide condensé se mette en équilibre de température avec l’eau ambiante, on notait, 774 CHALEURS LATENTES après chaque minute, la température indiquée par le ther- momètre du calorimètre. En prenant la moyenne x des deux . températures observées à une minute de distance, on peut admettre que la perte ou le gain Ay de chaleur par les causes extérieures, pendant cette minute, est le même que si le calorimètre était resté pendant cette minute à la tempé- rature moyenne &, Or, on peut calculer Ay d’après la for- mule Ay = A(r—t) +K, À et K ayant les valeurs que nous avons déterminées pré- cédemment. On emploiera les mêmes movens pour toutes les minutes que l’on a observées, et l’on obtiendra la cor- rection totale en faisant la somme de tous les Ay ainsi eal- culés. Comme tous mes thermomètres sont à échelle arbitraire, ce calcul serait long, mais on le simplifie beaucoup en opé- rant comme je lai décrit longuement (page 90). C’est la valeur de 9 — 6 ainsi corrigée qu'il faudra intro- duire dans l'équation (1). La valeur de M a été déterminée par une série d’expé- riences faites sur de l’eau bouillant sous la pression ordinaire de l'atmosphère, en admettant que la chaleur latente de la vapeur d'eau sous 0",760 est de 636,7, comme je l'ai trouyé, tome XXI, page 698. J'ai trouvé ainsi, comme moyenne de dix expériences ne présentant que de faibles écarts, Log M — 3,8476343. J'ai admis cette valeur dans toutes mes expériences, sans lui faire subir aucune variation provenant de ce que le même volume d'eau mesuré dans la jauge n’est pas tou- DES VAPEURS. 775 jours à la même température. Cette variation est en effet négligeable, car, si la densité de l’eau diminue à mesure que sa température s’éleve, sa chaleur spécifique augmente d’une quantité presque égale. Pour que le lecteur puisse se former facilement une idée nette des éléments qu'on ést obligé d'inscrire dans chaque éxpériencé et du mode de calcul employé pour en déduiré les résultats, je crois que le plus simple est d'inscrire le tableau de l’une de mes expériences (septième série, EV, page 800), tel qu'il est rapporté sur mon registre d’obser- vations. Ébullition du sulfure de carbone $ous haute pression. Pression indiquée par le manomètre au moment de l’arrivée de la Vapeur dans le calorimètre. 558472,63 Pression moyenne indiquée par le manomètre au moment dela fermeture du robinet distributeur 55967%,03 Pression moyenne péndant le passage de la va- 807,66 peur dans le calorimètre. : . . , . . . . En b59077,33 (*). 2 (*) On remarqué que la pression du manomètre augmente continuellement pen: dant l'écoulement de la vapeur. Cela doit arriver, en effet, si l'appareil tient com= plétement, parce qué la vapeur, en se condensant dans le calorimètte et dans lé réfrigérant, déplace de l'air qu'il refoule dans le grand réservoir à air, dont il augmente ainsi la préssion. 776 CHALEURS LATENTES Poids du sulfure de carbone recueilli dans le calorimètre 486°",830. £ 5 | DIVISIONS ' g = à 4 ë Ë marquées MOYENNES TEMPÉRATURES | # Ë & x Æ 2 « A par de de RTE : & ë Sa = à | lethermemètre [MO sions, L'AIR AMBIANT, AE [pv carontuèras, ë SE en 10'— 12° 0’ | 41473 n 10'— 1 " 4205 — 18°18 en l'= 1,240( 10 426,7 — Arrivée de la va- 429,25 RS 11 | 431,8 peur dans le ca- 436,90 lorimètre, 12 | 442,0 447,30 13 | 452,6 457,66 14 | 462,7 468,00 15 | 473,3 480,15 16 | 487,0 494,30 17 | 501,6 508,80 18 | 516,0 523,60 19 | 531,0 538,30 20 | 545,6 561,90 21 | 558,2 Fin de l'arrivée 22 | 562,7 sos de la vapeur. 563,36 3233] 564,0 564,55 24 | 565,1 565,60 2s | 566,1 566,65 26 | 667,2 567,65 27 | 668,1 568,60 28 | 669,1 669,55 29 | 570,0 570,45 30 | 570,9 571,40 ar | 571,9 572,30 32 | 572,7]— 26°28|11576,60 en10’— 9,0 5 = 526,21 = 23,81 | 97 677,20 — 26°52 S en l'= 0,900 42 | 681,7 22,80 DES VAPEURS. dre Les observations du thermomètre du calorimètre sont inscrites en divisions de son échelle arbitraire; on les trans- forme en degrés centigrades avec les éléments suivants : Zéro à 78,50. Valeur d’un degré centigrade 18°,8075, dont Log — 1,2743315. Le changement de température que le thermomètre a éprouvé pendant la durée de l'expérience, c’est-à-dire depuis 10’ jusqu'à 32’, est 592°,7 — 426°,7 — 146°,0; mais il faut en retrancher le gain de chaleur qu'il a fait par les causes extérieures. Or, pendant les dix minutes initiales, et pendant les dix minutes finales, où le calorimètre est exposé aux mêmes causes perturbatrices, sans qu’il reçoive de vapeur, on a : Pour la période initiale 1°,240 — A(22,80 —18,18)+K— A. 4,624+K, Pour la période finale 0°,g00 — — A(26,52 — 22,87) +K—=—A.3,65+K. On déduit de là : A = 0",o411 K — :1°,050. Ainsi l’échauffement 46 que le calorimètre subit, pendant une minute, par les causes extérieures, lorsque sa tempéra- ture est supérieure à celle de l'air ambiant de (6 — #), est exprimé par A6 = — 0°,0411(0 — +) + 1°,050. Pour tout le temps de l'expérience, il sera ZA6 — — 0°,0411(28 — Xé6) + 22.1°,050. D'après les éléments du tableau, ZAG — 22,176. T. XXVL 98 778 CHALEURS LATENTES Ainsi l'élévation de température produite par la conden- sation de la vapeur est 146,00 — 22,176 — 123,824 — 60,5837. En tenant compte de la correction pour la portion de la tige du thermomètre qui n’est pas plongée dans le calori- mètre, on trouve : 6°,603r. Ainsi l’équation (1) devient D — __— = 96,500. C’est la quantité de chaleur que l'unité de poids de va- peur à abandonnée en se transformant en liquide, dont la température s’est abaissée à 26°,28. Si la température de ce liquide s'était abaissée jusqu'à o°, il aurait abandonné une nouvelle quantité de chaleur Q, que l’on peut calculer à l'aide de la formule page 275; on à en effet : Q = Ar + Br Log À — :1,3714961 Log B — 5,9112397 ; d'où —— 0,290. Ainsi la vapeur du sulfure de carbone à saturation, sous la pression de 5590%%,33, en passant à l’état liquide et des- cendant jusqu'à o°, abandonne une quantité de chaleur 95,500 + 6,238 — 101,738. Ainsi 101,738 représente cé que j'ai appelé la chaleur totale de la vapeur (tome XXT, p. 671), du sulfure de carbone sous la pression de 5590",33. Dans la méthode que je viens de décrire, la substance, à l'état de vapeur saturée, se rend dans le calorimètre où elle DES VAPEURS. 779 se condense, et le liquide qui en résulte se met finalement en équilibre de température avec l’eau du calorimètre. Cette méthode ne convient que lorsque la température d’ébulli- tion de la substance est notablement supérieure à celle de l'eau du calorimètre. Elle ne peut donc pas s'appliquer aux substances très-volatiles, ni même à celles d’une volatilité moyenne quand on les fait bouillir sous de très-faibles pressions. Dans ce cas, J'ai recours à la méthode que j'ai décrite, tome XXI, P- 712. La substance à volatiliser est placée dans l’intérieur du calorimètre, et c’est le calorimètre qui fournit la chaleur nécessaire à sa volatilisation. La fi- gure 22, planche IIT, montre une section verticale du calo- rimètre spécial que l’on emploie pour ces expériences. La cuve MNOP en laiton mince du calorimètre, contient un système .de boîtes cylindriques en laiton A, B, Cet D, de même diamètre. La boîte inférieure A a beaucoup plus de hauteur que les autres; elle porte une tubulure mn, qui traverse hermétiquement la cuve MNOP , à laquelle elle est soudée. Les boîtes plates supérieures B, C, D, sont garnies intérieurement de lames en laiton mince, tournées en spi- rales, comme celles du calorimètre qui m'a servi pour déter- miner la chaleur spécifique des gaz. La jonction deces boîtes entre elles et avecla boîte inférieure A se fait par les tubu- lures a, b, c; enfin le tube de établit la communication avec l’air extérieur. | Le calorimètre est placé dans une cuve enveloppe RSUV, qui le préserve du contact immédiat de l’air ambiant; le couvercle RV de cette cuve est mani d'une tubulure dans laquelle on fixe le thermomètre T. Un agitateur FH, muni de deux palettes demi-annulaires EL, IJ, agite continuelle- 98. 780 CHALEURS LATENTES ment l'eau d’un mouvement parfaitement uniforme, que lui imprime la machine à vapeur par l'intermédiaire de l’appa- reil (planche IT, figures 1 et 2). Le calorimètre ayant été préalablement bien desséché à l'extérieur et à l'intérieur, on introduit dans la boite A, par la tubulure mn, la quantité de liquide que l’on veut volati- liser, et l’on en détermine exactement le poids, après avoir fermé la tubulure par un bouchon de liége, bien choisi. Pour faire l'expérience, l'appareil complet est disposé comme le montre la figure 23, planche III. Le calorimètre, tout monté, est placé en M. On ajuste sur le tube supérieur de un tube en laiton recourbé /#h, qui communique avec un récipient N disposé dans une cuve que l’on remplit avec un mélange réfrigérant. La tubulure supérieure Æ de ce réci- pient communique par le tube #/ avec un réservoir, de plus grande capacité, dans lequel on peut faire le vide avec la machine pneumatique. Un robinet R est interposé, sur le tube /, entre le récipient N et le grand réservoir, de sorte que l’on peut faire le vide au degré convenable dans le grand réservoir, sans déterminer l’ébullition de la substance placée dans le calorimètre. On introduit dans le calorimètre un volume constant d'eau, que l’on mesure à l’aide d’un ballon jaugeur. L'eau doit toujours avoir une température notablement supérieure à celle de l’air ambiant, afin qu'elle ne descende pas beau- coup au-dessous à la fin de l'expérience. On fait marcher l’agitateur pendant un quart d’heure, afin d’être sûr que le liquide de la boîte A est bien en équi- libre de température avec l’eau du calorimètre. On note le thermomètre T et l'on fait partir le compteur à secondes ; DES VAPEURS. 781 au bout de dix minutes, on note de nouveau le thermomètre, et l'on ouvre le robinet R pour faire communiquer l’appa- reil avec le grand réservoir, dans lequel on a préalablement, fait un vide convenable. On doit ouvrir le robinet R suc- cessivement, afin de ne pas déterminer subitement une ébul- lition tumultueuse. La pression sous laquelle l’ébullition a lieu se mesure exactement sur un manomètre barométrique qui communique par le tube 7/; en manœuvrant convena- blement le robinet R, et en faisant jouer, au besoin, la ma- chine pneumatique, on peut rendre le manomètre presque stationnaire pendant tout le temps de la distillation. La vapeur s'échappe du calorimètre par le tube /zh dans le récipient N refroidi, où la plus grande partie reprend l’état liquide. Le liquide condensé peut être recueilli, à la fin de l'expérience, en ouvrant le robinet r. Aussitôt que l’ébulli- tion est commencée, on note le thermomètre T de minute en minute; on reconnaît immédiatement que la distillation s’ar- rête, parce que la marche descendante du thermomètre se ralentit subitement. On ne continue pas moins à observer le thermomètre, de minute en minute, pendant cinq mi- nutes. Enfin on termine par l'observation des dix minutes finales, c’est-à-dire que l’on note la variation de température que le thermomètre T subit pendant dix minutes dans les nouvelles conditions de perturbation extériéure où ilse, trouve. L'expérience étant terminée, on ferme le robinet R, et l’on ouvre le robinet 7’; l'air entre alors dans le calorimètre. On peut démonter l’appareil, et, après avoir enlevé l’eau, on s'assure, par pesées, qu’il n’est pas resté de liquide dans les boîtes du calorimètre. Soient : 782 CHALEURS LATENTES M la valeur en eau du calorimètre avec ses appendices et l’eau dont on l'a chargé; P le poids du liquide volatil placé dans le calorimètre; P' le poids de ce liquide qui y reste à la fin de l'expérience; P — P' sera le poids du liquide volatilisé ; 0 la température du thermomètre T à l'instant où la distillation commence; 9! la température de ce thermomètre au commencement des dix minutes de la période finale; r Ja variation de température que ce thermomètre a subie par la seule volati- lisation du liquide, c’est-à-dire la variation observée (3— 0'), corrigée des effets dus aux causes perturbatrices extérieures ; À la quantité de chaleur que lunité de poids de la substance enlève quand elle se volatilise, et qu’elle s'échappe dans des conditions identiques à celles de notre expérience ; Au commencement de l'expérience le calorimètre est à la températuref; s’il descendait à o°, il abandonneraitune quan- tité de chaleur représentée par M5 + Pg; q représentant la quantité de chaleur nécessaire pour élever 1° de la substance volatile de o à 6. d A la fin de l'expérience, le calorimètre abandonnerait une quantité de chaleur M#' + P'7 pour descendre de à 0, g représentant la chaleur qui élève 1% de la même substance de o à 8’. La quantité de chaleur que le calorimètre perd dans l'expérience par la vaporisation est donc M(6— 6) + Pg — Po! ou plus exactement, en remplaçant 6—(" par sa valeur cor- rigée r, Mr + Pg — P'7. Nous avons donc (P—P') X'=Mr+-Py — P'7; d’où 14 Mr + Pg — P'7 ee P— p' 3 Ÿ | mm DES VAPEURS. 783 Si le liquide se vaporise complétement dans l'expérience, et c’est le eas le plus général, on a Xi = + q. La correction qu'il faut faire subir à la variation (4 —#"), pour en éliminer l'effet produit par les causes perturbatrices extérieures, se calcule par la formule de la page 774, dont les constantes ont été déterminées d’après les observations des dix minutes initiales et finales, ainsi que je l’ai dit. La valeur de X', déduite de ces expériences par la méthode de calcul que je viens d'indiquer, serait de la même nature que la chaleur totale X obtenue par la première méthode, où l’on détermine la quantité de chaleur que la vapeur, saturée sous une pression F, et à la température d’ébul- lition T qui y correspond, abandonne au calorimètre en s’y condensant, si dans le nouveau procédé la vapeur sortait toujours du calorimètre saturée pour la température du calorimètre et à la pression F. Mais il n’en est rien. La vapeur dégagée par le liquide contenu dans la boîte A fait équilibre à la pression inconnue / qui existe dans la boîte À; elle est saturée à la température £ qui correspond à cette force élastique f; mais, à mesure qu’elle parcourt le long cir- cuit en serpentin dans les boîtes plates B, C, D, elle s’échauffe en se dilatant et finit par sortir en équilibre avec la tempé- rature variable 6 de l’eau du calorimètre, et avec une force élastique très-peu différente de celle F qui est marquée par le manomètre. En résumé, la substance encore liquide dans la boîte A possède la température £ à laquelle la vapeur sa- turée a pour force élastique f; toute la chaleur que l'eau ambiante du calorimètre lui transmet par l'enveloppe mé- 784 CHALEURS LATENTES tallique de la boîte A, est employée à la vaporisation d'une nouvelle quantité de liquide; la vapeur saturée à la tempé- rature £ se détend en parcourant les boîtes B, C, D ; elle cesse d’être saturée, et s'échappe finalement à la température variable 6 de l’eau du calorimètre. La force élastique f de la vapeur saturée dans la boite A est nécessairement supérieure à la force élastique F marquée par le manomètre, car, si elle lui était égale, la vapeur ne sortirait pas du calorimètre. De plus, la différence des deux forces élastiques doit être assez grande par rapport à leurs valeurs absolues qui sont ordinairement très-petites, car on est obligé d’activer la vaporisation afin que l'expérience ne dure que peu de temps et que les causes perturbatrices exté- rieures n’exercent pas une trop grande influence. Le volume de vapeur qui sort du calorimètre en une minute, sous la faible pression existant dans les boîtes du calorimètre, est donc très-considérable; la vapeur s'échappe avec une grande vitesse qui ne peut être produite que par une différence no- table des pressions f'et F. L'appareil que je viens de décrire ne permettait pas d'apprécier cette différence; ainsi il reste de l'incertitude sur la pression variable f sous laquelle l’é- bullition de la substance a lieu dans le calorimètre, et par suite sur la température t à laquelle la vapeur est à satu- ration. Je supposerai, dans une première approximation, que cette différence de pression n'existe pas, c’est-à-dire que l'on à f=F, par suite & = T. Alors, pour avoir la chaleur totale de vaporisation à la température T, par conséquent sous la pression F, il faut retrancher de X' la quantité de chaleur y qui est absorbée par le suréchauffement de la vapeur qui DES VAPEURS. 78? , passe de la température T à la température moyenne 2 de l’eau du calorimètre pendant la durée de la distillation. Soit c la chaleur spécifique de l’unité de poids de la vapeur, supposée constante pour toutes les températures ; admettons de plus que cette chaleur spécifique ne varie pas sensible- ment avec la densité, alors nous aurons : 00 = R 1] Les diverses hypothèses que nous avons faites pour cal- culer y sont vraies pour les gaz les plus permanents, entre les limites de température et de pression où il nous a été possible de les étudier; mais nous avons déjà reconnu des anomalies sensibles pour les gaz liquéfiables, tels que l’a- cide carbonique, le protoxyde d'azote, et il est probable que les écarts sont beaucoup plus considérables pour les va- peurs, surtout dans le voisinage de la saturation. Néan- moins, comme la valeur de y est toujours très-petite dans nos expériences, je ne pense pas que l’on puisse faire une er- reur sensible dans la valeur de X, en admettant l’exactitude absolue de ces hypothèses. Nous admettons que toute la vapeur sort du calorimètre El à sh 0 à la température moyenne = durée de la distillation. Cette hypothèse n’est pas non plus du calorimètre pendant la exacte : la distillation est d'autant plus rapide, sous une même pression F, que l’eau du calorimètre est plus chaude; elle est donc plus rapide au commencement de l'expérience que vers la fin. Il serait plus exact de prendre les moyennes des températures observées au commencement et à la fin de chaque minute, d'admettre que la fraction de liquide volatilisé T. XXVI. 99 786 CHALEURS LATENTES est, pendant chaque minute, proportionnelle à l’'abaissement que le thermomètre a subi pendant cette minute, enfin que cette portion de liquide s’est échappée avec cette température moyenne. En faisant la somme de ces quantités de chaleur depuis le commencement jusqu’à la fin de la distillation, on aura la valeur de y. Le calcul est ainsi beaucoup plus long, et par le fait il ne donne pas de valeur bien différente pour y. Je donnerai, comme exemple, le tableau de l’une des expériences que j'ai faites avec cet appareil sur le sulfure de carbone (neuvième série, IV, page 805) : Poids du calorimètre en laiton, avec SESADTENCIUES NE Es 1096%,475, valeur en eau 1035,069 Poids de l’eau à 13° contenue dans le vase JaUreNT en. = ie 1695€,660 M = 17785,729 Log M — 3,2501098. La capacité V de l’ensemble des boîtes A, B, C, D du calorimètre avec leurs tubulures est de 969,9. Le thermomètre du calorimètre a son zéro à 69°,6 ; Log. de la valeur du degré 1,2841495. Poids du sulfure de carbone volatilisé dans l'expérience . . . . . . 1246,26, Pression F, sensiblement constante, sous laquelle la volatilisation s’est CHCCIUÉP ER EE PES Or A ON JE NE NES DES VAPEURS. 787 TEMPÉRATURES TEMPÉRATURES du calorimètre en divisions de EN MINUTES. de l’échelle arbitraire, Vair ambiant. TEMPS EXPRIMÉ en 10'— 0} « 10°00 en l'= 0! “ 10502 — ee D —(264,00 132,0 256,0 236,5 222,5 210,3 | 200,0 190,7 182,6 175,3 168,5 162,3 156,6 151,5 148,5 148,75 149,15 en 10°— B,00 5 4,12 —[149,45 74,72 4519 ë ju 2965,92 11,52 en l'— 0300 (152,45 —— 185038 — 6002 11,55 “Nous déduirons de ce tableau : 9 — 264°,00 9 — :149°,45 O — 9 — 114,55 6 — 4 est trop faible de la quantité de chaleur que le calo- rimètre a prise à l'air extérieur entre la dixième et la vingt- 99: 788 CHALEURS LATENTES sixième minute ; cette correction est représentée par la for- mule 40 — AË—5 +K, dont les constantes À et K sont déterminées par les deux équations qui se rapportent aux périodes initiale et finale : 0,068 — A{11,67 — 10,00) + K, 0,300 — A(11,52— 4,19) + K; d’où A = 0°,0410, K = — 0°,0005. La correction totale devient A0 — 3,643, et l’abaissement + de température, produit uniquement par la vaporisation de la substance, est T — 6° 1011; après correction faite pour la portion de la tige du thermo- mètre qui ne plonge pas dans l’eau du calorimètre, et qui est à la température ambiante. Le sulfure de carbone s’est volatilisé totalement pendant l'expérience; ainsi on a P — 1246",26, P9—10; La quantité de chaleur que l'unité de poids du sulfure de carbone abandonne quand il descend de la température 8 à o° est donnée par la formule q = AÔ+ BY, dans laquelle Log À — 1,3714961 Log B — 5,9112397. On en déduit 702,968; par suite Pq — 293,87, Mr + Pg = 11243,07; DES VAPEURS. 789 d'où X'= = + 4 = 90,479. La valeur de X’ doit être diminuée de la quantité de cha- leur y, que la vapeur du sulfure de carbone prend au calo- rimètre quand elle s'élève de + 0°,50, température d’ébul- lition sous la pression de 131", à 7°,07, température moyenne du calorimètre pendant la distillation. La chaleur spécifique, supposée constante, de la vapeur du sulfure de carbone est 0,157 (page 185). On a donc =" 0,157.6°,57 — 1,031; par suite X — 89,448. X exprime la chaleur totale que prend l'unité de poids du sulfure de carbone à la température de o° pour se réduire en vapeur à saturation, à la température + 0°,50 et sous la pression de 131". Nous avons supposé dans ce caleul que le liquide bouil- lait dans la boîte A du calorimètre exactement sous la pres- sion de 131% indiquée par le manomètre, et par suite que sa température se maintenait à o°,50. D'après ce que nous avons dit (page 784), la force élastique serait plus grande dans la boîte À, et le liquide serait à une température nota- blement supérieure à + 0°,50. De là résulte que la correction ÿ que nous retranchons de X’est trop forte; par suite X est un peu trop faible, Enfin, la chaleur totale X se rapporterait à une température d’ébullition notablement supérieure à + 0°,50. Ces deux effets se compensent en partie, et 1l est probable que l'erreur provenant de cette cause est très-petite. Dans l'expérience dont nous venons de donner les élé- 790 CHALEURS LATENTES ments, la substance placée dans la boîte À du calorimètre s'était vaporisée totalement. Mais souvent on ne pousse pas l’expérience aussi loin; la distillation s'arrête quelque- fois sous la pression F que l’on maintient constante, parce que la température du calorimètre descend jusqu'à être égale, ou très-peu supérieure, à celle pour laquelle la va- peur de la substance fait équilibre à la pression F. Lorsque ce cas se présente, et on le reconnaît à la lenteur de la mar- che descendante du thermomètre, il est préférable d’arrêter complétement la distillation en ouvrant très-peu le robinet r'. L'air qui rentre dans l'appareil élève assez la pression pour que la distillation ne soit plus possible. A la fin de l'expérience, le calorimètre renferme alors une portion de la substance, et il faut la déterminer exactement afin de connaître celle qui s’est véritablement volatilisée. On enlève l’eau du calorimètre, on sèche l’intérieur aussi complétement que possible avec du papier buvard, et à l'aide d’un soufflet à bec recourbé, que l’on peut engager entre les boîtes intérieures. On prend la tare du calorimètre sur la balance. On fait écouler le liquide contenu dans la boîte À, enfin on sèche complétement l’intérieur des boîtes à l’aide d’un courant d’air. Le calorimètre est placé sur la balance; les poids qu'il faut ajouter pour rétablir l'équilibre représentent le poids de la substance qui restait dans le calorimètre. Ce dernier poids doit cependant subir une correction importante. A la dernière pesée, l'appareil est plein d'air atmosphé- rique identique à l'air ambiant; il n’y a donc pas de cor- rection à faire pour la perte de poids par la pesée dans l'air. Mais, à la première pesée, le système des boîtes renferme un DES VAPEURS. 791 volume » de liquide et un volume V — + d’air saturé de la vapeur de la substance volatile pour la température am- biante ?, à laquelle la pesée se fait. Soient H la hauteur du . baromètre, f la force élastique de la vapeur à la tempéra- ture t, d la densité de cette vapeur par rapport à l’air dans les mêmes conditions de température et de pression. Le poids de l'air qui remplit l'appareil à la seconde pesée est V.os" 2001298 A la première pesée, la substance liquide occupe un espace qui, rempli d'air extérieur, pèserait LR do gr 3e 1 .0f",00129 760° E ERA de plus, un volume V — » d’air sous une en H — f qui pèserait H — f I (V — #).05,001293 . T560% D 4? enfin un volume V — + de vapeur sous la pression f qui pèserait ré ï (NV — »).0f,001293. RES DE On déduira facilement de ces éléments la correction qu'il faut faire au poids trouvé pour la substance restée. dans le calorimètre. Ce poids ainsi corrigé P’ doit être retranché, en entier, du poids P de la substance que l’on a placée primitivement dans le calorimètre, lorsque toutefois on aura fait subir au poids P le même genre de correction pour la perte de poids de la pesée dans l'air. Car les causes d’erreur dans les pesées 792 CHALEURS LATENTES venant de ce fait sont évidemment les mêmes dans les deux pesées, et elles ne sont pas négligeables quand on opère sur des $ubstances très-volatiles. Il reste néanmoins toujours un peu d'incertitude sur l'évaluation précise de la substance évaporée, et, pour que l'erreur qui en résulte soit très-petite, il faut dans chaque expérience en évaporer des quantités assez considérables. Pour éviter les petites incertitudes qui peuvent rester sur l'évaluation du poids du liquide évaporé dans le calori- mètre, j'ai essayé une autre disposition qui me paraissait d’abord présenter des avantages, mais à laquelle j'ai ensuite renoncé. Le liquide n’est plus placé immédiatement dans la boîte À du calorimètre; on le renferme dans une grosse pipette en verre représentée par la figure 24, planche TL. La pipette ab est terminée en bas par un tube capillaire deux fois recourbé bcde; sa tubulure supérieure porte un robinet r. On remplit cette pipette de liquide par aspira- tion, on en prend la tare sur la balance, puis on ajuste, à l’aide d’un bouchon p, le tube de dans la tubulure #7 du calorimètre, qui est tout disposé pour l'expérience. Aussitôt que l’on ouvre le robinet R qui fait communiquer les boîtes du calorimètre avec le grand réservoir dans lequel on a fait le vide, le liquide de la pipette s'écoule dans la boîte A du calorimètre, et s’y vaporise à mesure qu'il y arrive. Le tube de doit avoir une section assez petite pour que Île liquide ne passe pas trop vite dans le calorimètre. Lorsque le niveau du liquide arrive vers le bas du tube «ab, on ferme le robinet r, et l'écoulement s'achève par la seule élasticité de l'air contenu en @b. À la fin de l'expérience on détache la pipette, on la replace sur la balance; le DES VAPEURS. 793 poids que l’on est obligé d'ajouter pour rétablir l’équili- bre représente celui du liquide qui s'est volatilisé dans le - calorimètre. Pour déterminer les chaleurs latentes de vaporisation sous de faibles pressions, j'ai employé souvent un autre appareil plus compliqué que celui que je viens de décrire, et qui avait été concu pour d’autres recherches. Il se compose de deux calorimètres accolés ABCD, HIKL ; la figure 10, planche IT, montre une section horizontale de ce système, et la figure 9 en représente une coupe verticale. Le premier calorimètre ABCD, dans lequel le liquide se vaporise, est composé presque exactement comme celui de la figure 22, planche IIT, que j'ai décrit en détail, page 779; les différences essentielles se reconnaissent par la compa- raison des figures. On peut placer dans la boîte inférieure de ce calorimètre, avant l’expérience, la quantité totale de liquide que lon veut vaporiser, ou bien y faire arriver ce liquide, pendant l'expérience, d’une manière conti- nue et réglée. Dans ce dernier cas, le liquide arrive, avec une température connue, par un tube métallique étroit qui est engagé dans la tubulure E du calorimètre ABCD), et qui se termine par un ajutage à petit orifice que l’on peut changer à volonté pour régler le débit du liquide. Il est lancé dans la boîte inférieure suivant une direction tangen- tielle à la paroi cylindrique de la boîte, et coule ensuite sur le fond en suivant une spirale formée par une lame mince de laiton. Le liquide se vaporise ainsi à mesure qu’il arrive; la vapeur parcourt, successivement, les boîtes supérieures qui sont également munies intérieurement de spirales en laiton mince; enfin elle s'échappe par la tubulure horizon- 0.0. à A 100 704 CHALEURS LATENTES tale F de la boîte supérieure, pour se rendre dans le se- cond calorimètre. Le second calorimètre HIKL, de capacité moindre que le premier, contient un vase cylindrique annulaire en laiton Rikl, garni intérieurement d’une lame mince en laiton, tour- née en hélice. Cette boîte annulaire est munie d’une tubu- lure supérieure G, dans laquelle la tubulure F du premier calorimètre s'engage à frottement; la fermeture est rendue hermétique par un peu de mastic à la résine, La même boîte annulaire porte en bas une large tubulure Q, qui amène la vapeur, après sa circulation hélicoïdale dans la boîte, par un large tube T, dans un récipient V plongé dans un mé- lange réfrigérant, où la plus grande partie de la vapeur se condense, Un robinet R, à large ouverture, est placé sur le tube T. Enfin, le récipient V communique par un large tube avec un grand réservoir W,-dans lequel on main- tient l’air avec l’élasticité que l’on veut. L'eau contenue dans le calorimètre ABCD est constam- ment agitée par l'agitateur gpmn; celle du calorimètre HIKL est remuée par l'agitateur Afeg. Les tiges gp, hf des deux agitateurs sont fixées, au-dessus des calorimètres, sur un même bras horizontal rs qui reçoit de la machine un mou- yement régulier de va-et-vient. Enfin, pour préserver les calorimètres du contact direct de l'air ambiant, on a disposé le système dans un vase cylin- drique en laiton, à section elliptique. Le couvercle de ce vase est percé des ouvertures nécessaires au jeu des agita- teurs, et il porte les deux tubulures dans lesquelles on fixe les thermomètres qui indiquent les températures de chaque calorimètre, DES VAPEURS. 795 Pour faire comprendre plus facilement le jeu de l'appa- reil, je supposerai que l’on s’en sert pour déterminer la chaleur latente de vaporisation du sulfure de carbone sous faible pression. On a placé, immédiatement, dans la boîte inférieure du calorimètre ABCD la quantité de sulfure de carbone que l’on veut volatiliser, et l’on en a déterminé exactement le poids. On met en place ce calorimètre, et l’on ajuste sa tubu- lure F dans la tubulure G du second calorimètre; la tubu- lure E du premier est fermée par un bouchon imprégné de cire fondue. On verse dans chaque calorimètre une quantité d’eau exactement connue, et cette eau a primitivement la mème température pour chacun. Le robinet R étant fermé, on a fait le vide dans le grand réservoir à air W, afin d’y établir la faible pression sous laquelle on veut opérer. On met les agitateurs en mouve- ment, et quand le sulfure de carbone placé dans la boîte inférieure du premier calorimètre est en équilibre de tem- pérature avec l’eau qui l’environne, on observe la marche des thermomètres des deux calorimètres pendant dix mi- nutes. Cette observation donne les éléments de la période initiale, lesquels sont nécessaires pour calculer l'effet des causes extérieures qui troublent l'expérience réelle. On ouvre alors le robinet R, d’abord doucement pour ne pas produire une ébullition trop violente du sulfure de car- bone ; on l’ouvre complétement après quelques instants. On peut admettre que, pendant tout le cours d’une expé- rience, la force élastique du gaz ou de la vapeur dans la boîte annulaire du second calorimètre est sensiblement la même que celle de l'air dans le grand réservoir, car la com- 100. 796 CHALEURS LATENTES munication se fait par des tubes de grande section, et aucun obstacle n'existe sur le parcours. Mais il n’en est pas de même pour la vapeur qui se trouve dans les boîtes du pre- mier calorimètre. Cette vapeur ne peut passer du premier calorimètre dans le second que par l’orifice, très-petit, mé- nagé à l'extrémité de la tubulure F; elle a donc nécessai- rement dans le calorimètre ABCD une force élastique très- supérieure à celle qu’elle possède dans le calorimètre HIKL. Il est nécessaire de connaître exactement ces deux forces élastiques. Je me sers pour cela d’un manomètre baromé- trique, composé d’une seule cuve à mercure, dans laquelle plongent : 1° Un baromètre ; 2° Un tube T ouvert aux deux bouts, dont l’orifice supé- rieur communique avec le grand réservoir à air; la diffé- rence de hauteur du mercure dans le baromètre et dans le tube T représente la force élastique de l'air dans le grand réservoir, par suite celle de la vapeur dans la boîte annu- laire du second calorimètre ; 3° Un tube T', également ouvert aux deux bonts et qui, par l'intermédiaire d’un tube capillaire 7j soudé sur la tubu- lure F, communique avec l’intérieur des boîtes du premier calorimètre. Ainsi la force élastique de la vapeur de sulfure de carbone dans le calorimètre ABCD est mesurée par la différence des niveaux du mercure dans le baromètre et dans le tube T’. Par suite on connaît aussi, à chaque mo- ment, la détente que la vapeur subit en passant du premier calorimètre dans le second. Il est facile, à l’aide de la machine pneumatique, de rendre la pression absolument constante dans le grand réser- DES VAPEURS. 797 voir à air; mais il est plus simple de se servir pour cela d’un second réservoir dans lequel on a fait préalablement un vide complet, et qui communique avec le premier par un tube muni de la vis régulatrice (figure 9, planche T). La force élastique de la vapeur dans le premier calorimètre change seule alors avec la vitesse de la vaporisation, par conséquent elle diminue à mesure que la température du calorimètre baisse. L'eau est primitivement à la même température dans les deux calorimètres, mais elle baisse rapidement dans le premier par suite de la vaporisation du sulfure de carbone. À chaque instant, la vapeur sort du premier calorimètre en équilibre de température avec l’eau qu'il contient, mais elle se détend au sortir de l’orifice ca- Pillaire de la tubulure F, et elle sort finalement du se- cond calorimètre à la température indiquée par le ther- momètre qui y plonge. Ainsi la vapeur prend de la chaleur au second calorimètre pour se mettre en équilibre de température avec lui, et peut produire, en outre, une va- riation de la température par le fait de sa détente. Le second calorimètre peut done servir à mesurer cette cha- leur spécifique spéciale, avec détente, de la vapeur; et c'est principalement pour cet usage qu'il a été ajouté à l'appareil. Pendant la vaporisation du sulfure de carbone, on ob- serve les thermomètres de minute en minute, et l’on inscrit les forces élastiques ; on reconnaît facilement le moment où le sulfure de carbone liquide a complétement disparu, parce que les deux manomètres prennent alors subitement le même niveau. On observe encore pendant quelques minutes, 798 CHALEURS LATENTES de minute en minute; enfin on procède à l'observation des dix minutes de la période finale. En résumé, l'appareil ainsi disposé permet d'obtenir : 1° Par le premier calorimètre, la chaleur totale de la vaporisation du sulfure de carbone sous une pression connue ; 2° Par le second calorimètre, la chaleur absorbée par la vapeur du sulfure de carbone quand elle se détend depuis la force élastique qui existe dans le premier calorimètre jus- qu’à celle du second calorimètre. Je ne parlerai pas ici des résultats obtenus sur le second calorimètre; ils trouveront leur place dans un prochain Mémoire, où je réunirai toutes les expériences que j'ai faites sur la détente des gaz et des vapeurs; je me bor- nerai pour le moment à transcrire les résultats que j'ai déduits des observations faites sur le premier calorimètre pour les chaleurs latentes de vaporisation du sulfure de carbone et de l’éther. Le calcul se fait comme je l'ai déjà dit (page 782), car la détente que la vapeur subit au sor- tir de la tubulure F n’exerce aucune influence sur le calo- rimètre ABCD. EE DES VAPEURS. 799 Sulfure de carbone. Le sulfure de carbone est facile à obtenir à l’état de pureté, et la distillation se fait régulièrement sous les di- verses pressions dans le grand appareil que j'ai décrit page 763. J'ai donné (page 776) tous les éléments fournis par une des expériences exécutées sur le sulfure de car- bone. Il serait impossible de transcrire chaque expérience partielle avec les mêmes détails; je me bornerai à indiquer les éléments les plus importants, ceux qui pourraient pré- senter un intérêt dans un examen ultérieur de la question. Dans chaque tableau d'expériences faites avec le grand ap- pareil à distillation extérieure, je représenterai par P le poids de la substance volatilisée, recueillie dans le calorimètre; F la force élastique de la vapeur, c’est-à-dire la pression sous laquelle l’ébul- lition s’est effectuée ; T la température d'ébullition sous la pression F; 0 la température du calorimètre, au moment où la vapeur commence à pas- ser dans le calorimètre ; 6’ Ja température finale du calorimètre ; la vapeur n’arrive plus depuis long- temps dans le calorimètre, et le liquide condensé s’est mis sensiblement en équilibre avec l’eau ambiante; A et K les coefficients de la formule de correction (page 777), déduits des observations pendant les dix minutes initiales et pendant les dix minutes finales ; x l'élévation de température du calorimètre par le fait seul de la condensa- tion de la vapeur, c’est-à-dire (6 —6) corrigé des perturbations exté- rieures ; À la quautité de chaleur abandonnée par l’unité de poids de la vapeur distillant 800 CHALEURS LATENTES sous la pression F, quand elle se condense à l’état liquide et que le liquide descend à la température 6; X la chaleur totale de la vapeur, c’est-à-dire celle que l’unité de poids aban- donnerait dans les mêmes circonstances si le liquide descendait à o°, La quantité de chaleur que le sulfure de carbone aban- donne quand il descend de la température £ à o° est ex- primée par la formule Q = 4: + Br (page 275) dans laquelle Log À = 1,3714961, Log B — 5,9112397. Chaleur spécifique de la vapeur de sulfure de carbone, 0,1570 (page 185). PREMIÈRE SÉRIE (juin 1856). Ébullition sous la pression de l’atmosphère. I = 373,325 5 472,86 444,13 758,90 9,02 758,42 763,12 17,28 18,29 18,03 2944 : 24,65 24,04 0,0487 0,043 0,0433 0,171 0,197 0,215 6,3841 6,1136 6,7720 91,118 91,033 91,506 96,810 96,725 97,198 | On déduit de ces expériences comme moyennes X — 96,584 FE = 7597",86 1=—=046%63 DES VAPEURS. 8o1i DEUXIÈME SÉRIE ( juin 1856). Sous la pression de l'atmosphère. IV 494,100 511,480 480,810 483,39 761,10 757,20 758, 10 2 755,43 17,89 17,54 18,23 ë 18,14 24,48 24,38 24,64 24,63 00471 0,0419 0,0481 ÿ 0,0423 07228 5 0,218 0,192 6,4003 6,1847 6,2187 97,205 90,569 90,581 96,992 96,420 97,013 96,420 Moyennes: , X — 96,700 FE — 75877 ,24 T — 460,60 Cette valeur de X coïncide sensiblement avec celle qui a été donnée par la première série. TROISIÈME SÉRIE ( juin 1826). 542,08 490,53 1808, 00 1806,4 18,50 17,65 26,22 21,80 0,0509 0,0434 0,555 0,568 71597 6,4628 92,996 99,766 99,215 98,650 Moyennes : X — 98,932 F — 1807 7,2 T — 750,6 T. XXVI. IOI Pr ER tit s 802 CHALEURS LATENTES 501,200 2803,55 17,35 £4,92 C,0369 QUATRIÈME SÉRIE (juin 1856). 543,02 2792,44 17,81 25,84 0,0336 0,783 7,1866 93,184 99,332 Moyennes : X F de 101,056 5 +" WU 439,600 3697, 1 17,91 24,74 0,0350 0,871 5,8770 94,181 99,970? 100,595 37327 7,84 101°,8 508,055 3770,5 16,97 24,72 0,0462 0,910 6,8688 95,193 100,981 539,795 2844,54 17,35 25,35 0,0469 0,768 7,1839 93,705 99,732 IV 520,69 3723,06 16,86 24,73 4 0,0432 0,901 6,9980 94,638 100,426 DES VAPEURS. 803 SIXIÈME SÉRIE (juillet 1856). III IV | mme | gr. 503,45 516,250 476,070 LE 4404, 15 4974,50 4267,3 20,07 19,54 17,82 27,68 ë 27,55 25,97 0,0508 0,0404 0,0460 0,938 0,958 0,969 6,7474 6,9847 6,4544 94,365 94,943 95,459 — 100,416 101,353 101,534 Moyennes: X — 100,877 EF — 43347©,29 T — 1110,8 SEPTIÈME SÉRIE (juillet 1856). IV 518,985 424,310 518,05 486,830 498,915 5377,9 5361,9 5621,75 5590,33 5530, 64 [182 19,58 18,29 18,5 20,82 269r 25,18 26,18 26,28 28,79 1,042 0,0373 0,0592 0,041 0,064 0,073 1,008 1,150 1,050 0,963 70525 5,7369 6,9939 6,6U31 6,7100 95,680 95,198 95,057 95,500 94,697 102,042 101,215 101,315 101,710 101,506 Moyennes : X — 101,557 E— 549677,5 T = 123,3 101. : 804 CHALEURS LATENTES HUITIÈME SÉRIE (juillet 1856). I Il ul | 562,800 | 495,280 | 502,325 | 485,06 515,480 | 529,12 572,125 ma 8022,52 | 8070,07 | 7702,03 | 7809,23 | 8201,13 | 7923,23 | 748,72 , 21,23 19,97 18,98 19,34 20,25 19,09 20,50 » : 3026 28,20 27,24 27,40 2,67 28,64 29,73 00336 0,0387 0,0100 0,0463 0,0357 0,0427 0,0524 1,816 1,307 1,309 1,279 1,305 1,274 1,187 75948 6,7645 6,8233 6,647I 6,9998 7,0842 7,7865 95,016 96,165 95,641 96,488 95,611 95,351 95,827 102,175 | 102,825 | 102,071 | 102,958 | 102,307 | 102,095 | 102,842 Moyennes : X — 102,480 F — 7940" ",0 74209 Les séries suivantes ont été faites par vaporisation du sul- fure de carbone dans le calorimètre; elles donnent donc les chaleurs totales de vaporisation sous de très-faibles pres- sions. Les séries 9 et 10 ont été faites avec le calorimètre décrit (page 379); on a employé l'appareil à deux calori- mètres décrit page 791 pour les séries XI, XII et XIII. * I 3,2501098 è 10,72 3 7,49 5 Ô 0,045] — 0,0182 Moyennes : 3,3299 88,087 2,530 90,617 1,568 89,049 DES VAPEURS. Û NEUVIÈME SÉRIE (avril 1853). 805 Il Lu 1V Y 128,80 119,62 124,26 110,45 128,0 123,0 131,0 125 + 0,10 — 0,90 + 0,50 — 0,40 3,2501098 3,2501098 3,2501098 3,2653092 11,16 10,38 10,02 7,72 5,03 4,67 4,12 2,97 Il 1Ù 13 9 0,0463 0,0442 0,0410 0,0546 — 0,0302 — 0,0238 — 0,0005 0,0396 6,3623 5,9237 6,1556 5,2830 87,865 88,084 88,115 88,110 2,635 2,451 2,365 1,821 90,500 90,535 - 90,479 89,931 1,279 1,321 1,031 0,901 89,221 89,214 89,448 89,030 Thermomètre n° 28, X'— 90,443 X — 89,286 F — :26"7,0 Ü T — — 0°,25 110,80 127 0 3,2653420 7,78 2,94 il 0,0188 0,1107 5,3387 88,764 1,835 90,598 0,841 89,757 806 CHALEURS LATENTES DIXIÈME SÉRIE (septembre 1853). ii 137,18 5 188,3 8,7 3,2644580 18,36 12,07 10" 2 0,0328 0,0209 64546 86,504 4,345 90,849 1,022 89,827 Thermomètre n° 28. Moyennes : X'— 90,766 X — 89,697 FE =NB8 27 D 87 7 DES VAPEURS. 807 ONZIÈME SÉRIE (octobre 1858). 1! II III IV 135,53 130,35 133,25 130,46 130,25 253,7 236,6 295,7 256,7 238,0 15,9 HN u 13,1 16,2 14,3 3,3774611 3,3774360 3,3775845 3,3774486 3,3772313 25,62 25,86 23,04 25,60 26,81 20,70 21,05 18,12 20,64 21,31 18 19 21 18 21 0,0369 0,0417 0,0404 0,0498 0,0174 — 0,0074 — 0,00378 | — o,0410 — 0,0510 — 0,0829 4,7794 4,6925 4,8016 4,7003 4,6883 86,005 85,847 85,963 85,910 85,796 6,077 6,138 5,463 6,073 6,245 92,082 91,983 91,423 91,983 92,047 1,138 1,460 1,162 1,083 1,491 90,944 90,525 90,261 90,900 90,550 = P F ; 06 0 w D A K CFA HN Thermomètre n° 25. 1 Moyennes : X'— 91,902 X —= 90,636 HET < T4 0,70 808 CHALEURS LATENTES DOUZIÈME SÉRIE (août 1858). 1 Il Hit 134,93 128,95 133,65 134,41 295,0 319,0 329,7 324,4 19,7 21,8 29,6 22,2 3,3764140 3,2763550 3,3759312 3,3759312 33,49 34,22 58,24 97,83) 28,05 28,81 32,33 31,95 17! 16 15 16 0, 0580 0,0672 0,0767 0,0645 — 0,2423 — 0,3203 — 0,889 — 0,2926 à ,8187 5,6126 4,7268 4,8335 84,964 85,091 84,049 85,459 7,982 8,145 9,114 9,013 92,946 93,236 93,164 94,472 I,744 1,522 2,010 2,010 91,202 91,714 91, 154 92,462 PEUT PTIT = D A K A Thermomètre n° 925, Moyennes : X'= 93,454 91,634 NEO Lo 21°,6 5 = x IH I DES VAPEURS. 509 $ TREIZIÈME SÉRIE (août 1858). 133,75 538,4 23,3 3,3572298 3,3760155 3,3757174 37,21 37,50 38,12 31,62 31,93 32,31 16! 14 15 0, 0685 0,U665 0,0702 — 0,3760 — 0,3325 — 0,4045 46848 4 ,6932 4,7708 84,438 84,703 84,727 8,932 9,085 93,635 93,812 1,633 1,868 92,002 91,944 Moyennes : X'— 93,583 X = 91,872 F — he T — 23°,9 J'ai réuni, dans une même série, les expériences qui ont été faites dans des circonstances peu différentes, afin de pouvoir en prendre les moyennes. Mais je dois faire remar- quer que ces conditions varient souvent assez dans une même série, pour produire les différences que l’on remarque entre les résultats des expériences individuelles, de sorte que ces différences ne doivent pas être attribuées toujours aux er- T. XXVI. 102 810 CHALEURS LATENTES reurs d'observation. Le tableau suivant renferme l’ensemble des moyennes de chaque série. Pression sous laquelle Température Chaleur totale l'ébullition a lieu, d’ébullition. + de vaporisation., F T x 126,0 — 0,28 89,29 188,7 + 8,70 89,70 242,0 14,75 90,64 317,0 21,60 91,63 344,0 23,90 91,87 79,0 46,60 96,80 1807,2 72,6 ‘ 98,93 814,2 93,0 99,16 3732,8 101,8 100,59 4334,3 111,8 100,88 5496,5 123,3 101,56 79h0,0 142,8 102,48 La chaleur totale de vaporisation du sulfure de carbone augmente donc rapidement avec la pression, et avec la tempé- rature sous lesquelles l’ébullition a lieu ; l’accroissement est proportionnellement plus grand que celui que j'ai reconnu pour l'eau. Pour reconnaître plus facilement la loi de cet ac- croissement, j'ai construit une courbe graphique dont les abs- cisses sont les températures d’ébullition, et dont les ordonnées représentent les chaleurs totales de vaporisation. Cette courbe n'est pas une ligne droite comme je l'ai admis, approxima- tivement, pour l’eau; sa courbure est très-prononcée, et elle tourne sa concavité vers l'axe des températures. J'ai cherché à représenter cette courbe par une formule parabolique X = A + BT + CT, DES VAPEURS. 811 en admettant les données suivantes pour calculer les con- stantes : T X 0° 90,00 70 98,20 j 140 102,36 d’où l’on déduit A = 90,0, B = + 0,14601, C = — 0,00n4123. A l’aide de cette formule on calcule les valeurs suivantes de X pour les différentes températures d’ébullition, de 10° en 10°, à partir de o° : di F X Différences. o mm à o 127,9 90,00 10 198,5 91,42 1,42 20 298,0 92,75 1,33 30 434,6 94,01 1,26 40 617,5 95,18 1,17 bo 857,1 96,27 1,09 60 1164,5 97,28 1,01 70 159,1 98,20 0,92 So. 2032,5 99,04 0,84 90 2619,1 99,80 0,76 100 3325,1 100,48 0,68 110 4164,1 101,07 0,59 120 5148,8 101,58 0,1 130 6291,6 102,01 0,43 140 7604,0 102,36 0,35 La courbe construite d’après cette formule représente les observations d’une manière très-satisfaisante; on ne trouveun écart sensible que pour les expériences de vaporisation sous de 102. 812 CHALEURS LATENTES très-faibles pressions, lesquelles donnent des points sensible- ment au-dessous de la courbe théorique; mais j'attribue ces différences aux incertitudes qui restent toujours sur les températures d'ébullition dans l'intérieur du calorimètre, ainsi que Je l’ai dit (page 784). L'accroissement que la chaleur totale de vaporisation du sulfure de carbone recoit, pour une même élévation de la température d’ébullition, diminue rapidement à mesure que cette température s'élève ; ainsi lorsque la température d'ébul- lition varie de 130° à 140°, la force élastique de la vapeur passe de 6292" à 7604", tandis que la chaleur totale de vaporisa- tion ne change que de 102,01 à 102,36. On peut en conclure que lorsque l’ébullition se fait sous des pressions encore plus grandes, la chaleur totale de vaporisation ne subit que des accroissements insensibles. DES VAPEURS. 813 Alcool. Pour purifier l'alcool très-concentré du commerce, on l’a distillé plusieurs fois sur de la chaux vive en poudre; puis on l'a fait digérer, pendant plusieurs jours, sur de la chaux vive, dans de grands flacons que l’on agitait fréquemment. L'alcool a été ensuite simplement décanté au-dessus du dépôt de chaux, puis distillé. La quantité de chaleur que l’unité de poids d’alcool prend pour élever sa température de o° à &° est représentée par la formule (page 271): Q — Ar: + Br + CS, dans laquelle _: Log À — 1,7384166 Log B — 3,0499296 Log C = 6,3436027 La chaleur spécifique de la vapeur d'alcool est 0,4534 (page 183). PREMIÈRE SÉRIE (mai 1856). Sous la pression ordinaire de l'atmosphère. I IT Il 289.45 318,78 304,51 294,44 747,04 750,44 749,35 750,95 17,34 16,28 16,69 19,18 28200 28,01 27,90 30,01 0,0438 0,0462 0,0472 0,0578 0,540 0,579 0,558 0,531 10,2413 11,197I 10,7319 10,5078 249,12 247,32 248,15 251,27 265,378 263,580 264,354 268,765 Moyennes : X — 265,519 FE — 7497" ,44 7000 814 CHALEURS LATENTES DEUXIÈME SÉRIE (mai 1856). sa 236,80 205,55 276,35 ma 396,66 423,24 372,32 111 18,84 19,41 29,69 29,58 29,38 0,0558 0,0540 0,0535 o,291 0,8397 0,328 83370 10,3950 9,7160 247,89 247,64 247,55 264,456 264,874 264,662 Moyennes : X — 264,664 EU 39710 T = 62°,86 TROISIÈME SÉRIE (mai 1856). 316,90 303,85 303,50 = 130,0 85,0 83,0 17,50 16,77 17,34 28,41 27,10 27,74 0,0492 0,049! 0,0448 : 0,165 0,118 0,079 10°98b8 10,4649 10,4735 244,09 242,50 242,98 260,605 258,210 259,081 Moyennes : X— 259,300 F = 99"",3 T = 23,7 re ae Moyennes : QUATRIÈME SÉRIE (mai 1856). Fe 280,41 mi 1893,78 18799 = 30,05 : 0,0524 F 0,760 ë 1 ,0106 251,37 268,901 DES VAPEURS, 815 296,110 1978,49 18,49 30,06 0,0523 0,783 10,5806 251,590 269, 130 il aa 338,67 1865,21 16,63 29,55 0,0582 0,810 12,2350 254,37 271,586 CINQUIÈME SÉRIE (mai 1856). X = 269,872 F = 1912" ,49 T = 104°,5 Moyennes : 33090 Le 3761:87 ë 16,83 à 29°80 5 0,0584 5 1,1562 o 12,0592 256,72 273,09 = "xd WII Où SJ D SJ Ë B er Le +] 309,90 3693,30 17,22 29,47 0,0596 ° 1,100 11,3261 257,33 274,50 816 CHALEURS LATENTES SIXIÈME SÉRIE (juin 1856). 28h88 = 6285 ,07 : 17,86 Ë 29.66 5 0,0603 : 1,273 ° 10,6683 263,67 280,955 11,1820 262,27 280,002 303,40 5527,61 18,38 30,86 0,0544 1,206 11,2833 261,85 279,884 Moyennes : 3 HA I SEPTIÈME 280,280 5315"",08 137°,55 SÉRIE (juin 1856). gr 261,75 nn 7699,01 ° 18,98 30,35 : 0,0318 » 1,280 10°0267 269,71 287,427 302,50 3921,25 17,47 30,49 0,0572 1,315 11,4913 267,47 285,268 304,21 7860,21 17,29 30,59 0,0547 1,318 11,5464 267,25 285,110 266,43 8320,09 18,62 30,27 0,0504 1,335 10,1661 265,66 286,326 Moyennes : WU DES VAPEURS. 817 } 4 Les expériences pour déterminer les chaleurs totales de vaporisation de l’alcool sous de très-faibles pressions ont été faites avec l’appareil et par le procédé décrits page 779. Les élémeñts en sont donnés dans les séries suivantes : HUITIÈME SÉRIE (avril 1853). gr- 47,07 53,165 mm II IL ° — 2,10 — 2,10 © 17,28 13,54 11,20 7,24 17° 16 » 0,0586 0,0442 — 0,0578 6,6832 230,808 7,620 239,669 238,428 7,408 5,663 232,261 232,765 Alcool resté dans le calorimètre 0 100,385 — 06355 6,0670 229,873 9,796 Thermomètre n° 28. Moyennes : X'— 239,048 X = 232,513 De ie T = — 2°,10 T. XX VI. 103 818 CHALEURS LATENTES NEUVIÈME SÉRIE (avril 1853). = 44,980 52,92 12,5 15,0 0° + 2,0 11,74 16,84 6,3I 10,03 18 16 0,0447 0,0570 — 0,0482 — 0,0440 57986 6,8577 233,390 230,503 6,582 9,538 239 ,972 240,047 4,094 5,182 235,878 234,859 Alcool resté dans le calorimètre 55,4 10 0 Thermomètre n° 28, Moyennes : . X'— 240,006 X — 235,368 EN en 70 T—=#"x0;0 Le tableau suivant renferme les moyennes de toutes les séries. T F x L1 mm — 2,10 11,0 232,91 +- 1,00 13,79 235,37 ; 33,10 99,30 259,30 62,86 397,40 264,66 77:95 749,44 265,52 104,5 1912,49 269,87 124,8 3727,58 274,29 137,55 5315,08 280,28 253,45 7955,19 289,03 DES VAPEURS. 819 La chaleur totale de vaporisation de l'alcool augmente encore plus rapidement que celle du sulfure de carbone avec la température d'ébullition et avec la force élastique de la vapeur; mais la courbe graphique que l’on construit sur les éléments du tableau est loin de présenter la régularité et la simplicité que l'on reconnaît à celle qui a été trouvée pour le sulfure de carbone. La courbe qui passe par les points four- nis par les expériences présente une inflexion vers 80°, c’est- à-dire vers la température d'ébullition de l'alcool sous la pression ordinaire de l'atmosphère. Je donne dans le tableau suivant les valeurs que j'ai relevées sur la courbe graphique : A F x Différences. e 12,70 236,5 10 24,23 244,4 759 20 44,46 252,0 7,6 30 78:52 258,0 6,0 40 133,69 262,0 4,0 5o 219,90 264,0 2,0 60 350,21 265,0 1,0 70 541,15 265,2 0,2 80 812,91 265,2 0,0 90 1189,30 266,0 0,8 L 100 1697,55 267,3 1,3 110 2367,64 269,6 2,3 120 3231,73 272,5 2,9 130 4323,00 276,0 3,5 140 564,59 280,5 4,5 150 7318,40 285,3 4,8 La sinuosité de la courbe se reconnaît facilement à la variation des différences. L’anomalie qu’elle présente peut tenir. à des changements moléculaires, non permanents 5 ; P ; que- l'alcool subirait pendant l'ébullition sous de hautes pressions. D'ailleurs il est difficile d'obtenir l'alcool à l’état de pureté, et ce liquide m'a présenté des anomalies dans toutes P D < 1 . k . . . les expériences de physique auxquelles je l'ai soumis. P paysiq q J 103. 820 CHALEURS LATENTES Éther. L'éther à été purifié par les procédés ordinaires. On le distillait, de temps en temps, sur la chaux vive pour qu'il ne renfermât pas d’eau ni de produits acides. La formule à l’aide de laquelle on calcule la quantité Q de chaleur, que l’unité de poids d’éther abandonne quand ik descend de # à o°, est Ô = Àr + Be, (Page 276) dans laquelle Log A — 1 Log B — 4,471 1026 La chaleur spécifique de la vapeur d’éther est 0,4767 (page 180). PREMIÈRE SÉRIE (octobre 1857). 684,00 479,70 453,06 F 758,15 767,65 757,60 ° 13581 14,93 14,21 v' 23,18 20,98 20,57° k A 0,0381 0,049 0,0476 K 0,179 0,170 0,183 < 9,365 6,6826 6,3542 à 96,406 98,087 98,750 108,825 109,313 109,756 Moyennes : X = 109,117 Een, 70 T — 34°,83 DES VAPEURS. 821 DEUXIÈME SÉRIE (novembre 1857). 449,25 468,54 6,54 12,97 0,0429 0,0630 6,1952 97,929 97,096 104,727 104,006 Moyennes: X — 104,366 F — 46877,83 T — 21°,95 TROISIÈME SÉRIE (novembre 1857). 418,10 de 386,51 : 7,53 é 13,32 5 0,0417 n 0,042 ° 5,5925 94,180 101,278 Ainsi l’on a: X = 101,278 F — 386%,5r M7 10 822 CHALEURS LATENTES QUATRIÈME SÉRIE (octobre 1857). I ee 319,60 Le 3946,44 : 12,96 Oo 19,08 5 0,0410 à 0,754 5°3960 118,88 129,082 Il JT 494,25 Etes 00] - 4 0 386,7 3823,29 13,26 20,33 0,0410 0,755 6,3858 116,27 127,148 Moyennes : LE — F — 1= GINQUIÈME SÉRIE (octobre 1857). 128,900 39007 7,7 902,05 gr. 395,05 4318,79 ° 13,5 ° 20,91 > 0,0468 D 0,7837 5 6°6886 6 119,212 130,4 OI 3932,54 12,79 20,55 0,0522 0,826 7,1984 119,47 130,466 Il 266,53 4244,75 12,95 18,27 0,058 0,807 4,6062 121,67 131,370 Moyennes : 5 mx || Pi D LC? EI LE 3 =) DES VAPEURS. 823 SIXIÈME SÉRIE (octobre 1857). æ 372,63 390,50 363,63 402,90 Eu. 5766,54 6109,90 5888,35 6418,88 13/14 15,44 13,09 13,10 20,63 23,18 20,54 21,92 0,0763 0,0440 0,0415 0,0460 0,9172 0,9457 0,9186 0,974 626575 7,0126 6,5973 7,2661 125,80 126,44 127,75 126,98 136,842 138,864 138,740 138,339 Moyennes : X — 138,196 E— 605292 T — 108°,8 SEPTIÈME SÉRIE (octobre 1857). 316,75 393,82 403,30 7217.03 7522, 41 7319,53 12,80 13,16 13,08 19,35 21,35 21,46 0,0454 0,0485 0,0432 5 1,082 1,0476 1,0325 5,8427 7,3284 7,4239 : 129,88 131,02 129,61 140,226 142,452 © 139,664 Moyennes : X = 140,781 Et =—735322,00 T = 120°,9 824 CHALEURS LATENTES L’éther qui a servi aux expériences de vaporisation sous de très-faibles pressions, par la méthode décrite page 779, a été purifié avec le plus grand soin, puis conservé dans un flacon bouché à l’'émeri. Néanmoins j'ai reconnu que, lorsque cet éther se vaporisait sous de faibles pressions, la distillation s’arrêtait subitement vers la fin, et que la boîte À du calorimètre retenait une petite quantité d’un liquide moins volatil, ayant la même composition que l’é- tber, et qui paraît en dériver par une simple transforma- tion moléculaire. Cette substance isomère ne se trouve pas dans l’éther préparé récemment ; mais si l’on renferme cet éther dans un ballon que l’on scelle ensuite hermétiquement à la lampe, et qu’on l'abandonne ainsi à lui-même pendant plusieurs mois, il s'y développe toujours une quantité sensi- ble de cette substance isomère, et on l’isole parfaitement par une distillation dans le vide à basse température. On doit donc s'assurer, après chaque expérience, si le calorimètre ne retient pas une petite quantité de substance non volatilisée, et dans ce cas il faut en retrancher le poids de celui de l'éther qu'on avait introduit primitivement. Les séries 8, 9 et 10 ont été faites avec le calorimètre simple de la figure 22, planche IIT; les expériences de la série 11 ont été exécutées dans l'appareil à deux calori- mètres conjugués de la figure 9. Chaleur spécifique de la vapeur d’éther, 0,4797. DES VAPEURS. 825 HUITIÈME SÉRIE (novembre 1858). | nn Pr 104,67 107,88 106,02 104, 15 F 15 168 135 135 — 1,0 — 2,0 — 4,0 —4 Log M 3,2653501 3,2653335 3,2652432 3,2652392 e 9,49 7,51 7,57 7,93 w 4,77 3,21 2,81 3,23 D 10° 12 9 II A 00393 0,0534 0,0566 0,0575 K 0, 1707 0,0083 0,0122 0,0354 È 5,2019 5,0689 5,3027 5,2455 1 91,557 91,656 92,120 92,767 Q 5,049 3,987 4,023 4,214 x 96,606 95,614 96,143 96,981 F 3,900 3,530 4,408 4,596 x 92,706 92,114 91,735 92,386 Thermomètre n° 8, Moyennes : X'—= 96,343 X — 92,235 F = 153%, T = — 3°; T. XXVI. 104 826 CHALEURS LATENTES NEUVIÈME SÉRIE (août 1858). il _———— 107,01 100,40 101,76 99,55 260 265 250 7,6 797 6,9 3,2643470| 3,9644504| 3, 12844681 3,2644004| 3,2644833 20,02 nes 21,07 18,37 16,20 13464 7 15 0,0590 0,0684 0,0310 0,0257 4,9558 4,8780 89,5211 90,092 11,279 9,818 100,800 99,910 5,339 4,365 95,401 95,545 21,36 19,88 15,03 8 7 0,05334 0,0604 0,1139 0,0365 4,6302 4,9131 90,497 89,422 11,433 10,638 101,483 101,031 100,060 6,524 5,843 4,797 94,050 96,088 95,963 0,0540 0,02416 4,8653 89,0924 10,708 99,800 4,763 95,037 Thermomètre n° 28, Moyennes : X'—= 100,393 X = 96,350 Fr == 85977,3 = LP 98,43 280 9,5 3,2644914 19,28 14,62 Il 0,041 0,0544 4,7351 88,449 10,319 98,767 3,550 95,217 Moyennes : DES VAPEURS. DIXIÈME SÉRIE (septembre 1858). 3,2642862 3 22/70 À 17,75 15! : 0,0931 02107 5,0400 88,314 12,180 100,493 3,550 96,943 106,32 309 11,5 3,2643682 21,75 16,70 12 0,0554 0,1303 5,1628 89,248 11,672 100,920 3,708 97,212 Thermomètre n° 28. X' — 100,635 X — 97,282 F — 2287" ,0 S T = r2°,9 98,61 345 14,4 3,2643476 22,34 18,15 32 0,0579 0,0357 4,7495 88,526 11,966 100,493 2,801 97,692 104. 828 me | anenes gr. P 115,94 F 344,3 8 T 14,3 Log M 3,3771893 9 27,57 9 22,99 D 14! » A 0,0449 2 K 0,0557 L 4,2890 88,168 14,807 x" 102,976 J 5,277 x 97,698 CHALEURS LATENTES ONZIÈME SÉRIE (août 1858). pu ut IV Y a — 199,75 129,74 128,58 133,03 375,0 381,7 359 360 16,4 16,8 15,3 15,4 3,3766200 | 3,3767545 | 3,8770641 | 3,3770245 30,11 30,30 28,01 28,76 24,88 25,41 22,92 23,43 14 14 14 15 0,0596 0,0612 0,0519 0,0589 —0,1685 |—0,1960 |—0,0777 |— 0,1614 4,7976 4,8034 4,7429 4,9751 88,015 88,152 87,888 89,100 16,192 16,293 15,042 15,454 104,207 104,446 102,930 104,554 5,348 5,229 4,845 5,133 98,859 99,217 98,085 99,421 133,65 360,6 14,7 3,3770847 28,86 23,52 16 0,0570 — 0,1210 5,0218 89,532 15,511 105,043 5,516 99,527 Moyennes : Thermomètre n° 925. X'— 104,026 X — 98,801 LD en) Den Je réunis dans le tableau suivant les moyennes de toutes les séries : JT F o nm — 3,7 153,0 + 7,91 259,3 12,90 328,0 15,50 361,8 17,15 386,5 21,95 468,8 34,83 797 90,05 3900,7 93,85 4281,8 108,80 6045,9 120,90 7353,0 X 92,235 95,370 97,282 98,801 101,278 104,366 109,117 128,900 130,880 138,196 140,781 DES VAPEURS. . 829 J'ai construit sur ces éléments une courbe graphique qui s'accorde assez bien avec l’ensemble de toutes les détermi- nations expérimentales. Cette courbe est très-régulière, et elle tourne sa concavite vers l'axe des températures, comme la courbe du sulfure de carbone. J'ai pris sur cette courbe les données suivantes : T X 0° 94,0 60 119,0 120 140,0 et j'ai calculé sur ces éléments les valeurs des constantes de la formule parabolique X = À + BT + CT. J'ai trouvé ainsi À = 94,00 B — + 0,45000 at 0,000b5556 La table suivante a été calculée d'après cette formule : T F X Différences. o 184,39 94,00 10 286,83 98,44 444 20 432,78 102,78 h,34 30 634,80 107,00 4,22 4o 997,04 111,11 h,11 5o 1264,83 11,11 . 4,00 60 192,01 119,00 3,89 70 2304,90 122,78 3,78 80 3022,79 126,44 3,66 go 3898,26 130,00 3,56 100 4953,30 133,44 3,44 110 6214,63 136,78 3,34 120 7719,20 140,00 3,22 LA La courbe graphique construite sur les éléments de ce 830 . CHALEURS LATENTES tableau représente bien l’ensemble des observations ; les ex- périences faites par évaporation de l’éther dans le calorimè- tre donnent seules des points qui sont constamment un peu au-dessous de la courbe. Je pense que cette différence tient à ce que les valeurs de y sont portées un peu trop haut par les causes que j'ai indiquées (page 784). Benzine. La benzine a°été préparée en chauffant du benzoate de baryte avec deux fois son poids de chaux hydratée; on l’a rectifiée ensuite, plusieurs fois, sur de la chaux vive. Cette benzine se solidifiait complétement dans la glace fondante. La chaleur spécifique de la beuzine liquide entre o° et 24° a été trouvée de 0,443. PREMIÈRE SÉRIE (septembre 1857). Sous la pression de l’atmosphère. I Lun P 43:30 457,95 467,30 F 763,11 763,00 762,31 AT 16,45 15,96 25,31 24,96 24,21 0,0518 0,0488 0,0515 0,562 0,5562 0,603 7,3660 7,5276 7,7182 116,995 115,915 116,293 128,207 196,972 197,018 Moyennes : X — 127,399 si F 762um,8x T — 80°,45 DES VAPEURS. 831 DEUXIÈME SERIE (octobre 1857). 109,431 109,764 117,254 118,455 504,73 3172,35 3550,05 3338,75 14,94 15,02 15,03 24,67 25,25 24,30 0,0418 0,0478 0,0379 1,227 1,219 1,223 9,1358 8,9179 7,8735 127,440 129,230 127,90 138,369 140,416 138,665 139,224 Moyennes : X — 139,168 F — 3326%n,46 T = 137°,60 832 CHALEURS LATENTES (QUATRIÈME SÉRIE (octobre 1857). er 401,90 416,40 mm 5528, 10 5123,20 17,90 17,66 26,94 26,91 0,0605 0,0431 1:54 1,397 726338 7,9041 133,740 133,650 145,686 145,581 Moyennes : X—14b,633 EF 5302500 6 — 159,7 CINQUIÈME SÉRIE (septembre 1857). a —— Fr 491,10 = 6313,75 17,68 5 28,44 » 0,0536 H 1,582 9,3952 134,701 147,301 Moyennes : X — 147,300 LCR EN LS T — 170,4 DES VAPEURS. 833 SIXIÈME SÉRIE (octobre 157). I | 48953 _ 7889,5 7765,2 17,71 18,11 ô 28,96 29,13 > 0,0635 0,0556 Ë 1,743 1,680 É 9,8538 9,4631 143,488 140,240 156,317 153,145 Moyennes : X — 154,731 F — 7822"2,3 T = 215,45 Les expériences suivantes, qui avaient pour objet de dé- terminer les chaleurs totales de vaporisation de la benzine sous de faibles pressions , ont été faites sur la benzine pla- cée immédiatement dans le calorimètre. La chaleur spécifique de la vapeur de benzine est 0,375 (page 186). T. XX VI. 105 834 CHALEURS LATENTES SEPTIÈME SÉRIE (août 1857). Moyennes : 3,2644125 21:96 17,33 ui 0,0607 É — 0,02671 è 4,7710 103,608 9,728 113,336 1,369 108,967 X'— 113,441 X — 108,670 39,75 INSEE L>| | RS CO 85,71 38,1 + 6,8 3,2643600 22,95 18,21 12 0,067 — 0,0492 4,8417 108,380 10,168 113,646 5,173 108,373 Je réunis dans un seul tableau les valeurs des chaleurs to- tales de vaporisation de la benzine sous les diverses pres- sions, telles qu’on les déduit des séries qui précèdent : T + 7,50 28,10 80,45 137,60 159,70 170,40 215,45 x mm 39,76 111,0 762,8 3326,5 5325,6 6313,7 7822,3 X 108,67 117,85 127,40 139,17 145,63 147,30 154,73 Les points fournis par ces diverses observations ayant été DES VAPEURS. fixés sur un papier quadrillé, on a reconnu qu’ils se placent, à peu près, sur une ligne droite donnée par l'équation X = 112,00 + 0,1976 T; les observations de la septième série se trouvent, seules, no- tablement au-dessous. On représente mieux l’ensemble de toutes les observations par la formule parabolique X = A + BT + CT, dont les constantes sont calculées sur les données suivantes, que j'ai prises sur la courbe graphique T X L2 o 109,0 105 133,2 210 154,5 On trouve ainsi A — 109,0, B — 0,24429, C — — 0,0001315. La table suivante a été calculée d’après cette formule : T F o mm o 25,3 10 45,3 20 75,6 30 120,2 40 183,6 bo 271,/ 60 390,1 70 5474 80 751,8 90 1012,7 100 1340,0 110 1744,2 120 2235,4 130 2824,5 140 3520,7 X 109,00 111,43 113,88 116,21 118,56 120,88 123,18 125,46 127,70 129,92 132,11 134,28 136,42 138,54 140,62 105. 836 CHALEURS LATENTES 150 4333,7 142,68 160 5271,4 144,72 170 6340,7 146,73 180 7547,6 148,71 190 8894,8 150,67 200 10383,3 152,60 210 12017,0 154,50 Chloroforme. Le chloroforme qui a servi pour ces expériences est celui dont je parle page 407; on avait pris toutes les précautions possibles, dans l’état actuel de nos connaissances, pour obte- nir une substance unique et homogène. Mais les résultats que je vais inscrire, ainsi que mes expériences sur les forces élastiques (page 403) prouvent que le chloroforme renferme encore, après toutes ces purifications, de petites quantités de substances étrangères. On n’évitera pas cet inconvénient tant que l’on n’aura pas trouvé un procédé de préparation plus direct que celui que l’on emploie ordinairement. La quantité de chaleur que prend l'unité de poids du chloroforme liquide, lorsque sa température s'élève de o° à #, est représentée par Q = A’ + Br (Page 277.) Log À = 1,3661435 Log B — 5,7051430 Chaleur spécifique de la vapeur de chloroforme — 0,1567. (Page 197.) Le chloroforme a été séparé par distillation en deux par- ties égales. La première moitié a été employée pour les ex- périences de la première série. On s’est servi de la dernière moitié pour les expériences de la seconde série. DES VAPEURS. 837 PREMIÈRE SÉRIE (mai 1858). Moyennes : X — 78,044 FE — 75677 ,60 T = 60°,2 DEUXIÈME SÉRIE (mai 1858). Moyennes : 838 CHALEURS LATENTES Nous trouvons donc une chaleur totale notablement plus faible sur les portions de chloroforme qui ont distillé les dernières; c'est une preuve que le liquide n'était pas ho- mogène. TROISIÈME SÉRIE (juin 1858). Distillation sous la pression de l'atmosphère. On a dirigé les expériences de cette série de façon à déterminer les chaleurs latentes des diverses portions de la masse totale du chloroforme qui passent successivement à la distillation. Ainsi les expériences T et II se rapportent à la moitié du chloroforme qui distille la première ; les expé- riences III et IV ont été faites sur la seconde moitié placée en entier dans la chaudière. L'expérience IV a donc été faite sur la dernière portion qui passe à la distillation; aussi a-t-elle donné une chaleur totale sensiblement moindre. Le chloroforme renferme une petite quantité de substance moins volatile, probablement le produit plus chloré. RE “ 728,05 751,52 776,95 769,25 758,75 760,10 1598 15,70 16,75 23,54 23,65 23,80 0,0530 0,0356 0,0380 à 0,391 0,370 0,352 7,8001 7,5762 7,8195 70,605 | 70,979 70,805 76,103 76,496 76,384 DES VAPEURS. 839 Nous admettrons la moyenne des trois premières expé- riences comme représentant la chaleur totale de vaporisation du chloroforme sous la pression de l'atmosphère. Moyennes : X — 76,328 F — 759,0 T = 60°,3 QUATRIÈME SÉRIE (avril 1858). Moyennes : | X = 73,441 F — 38377 ,79 T'—= 419,x Le métal de l’appareil qui sert à ces expériences n’est pas attaqué sensiblement par le chloroforme quand ce liquide bout sous des pressions moindres que trois atmosphères ; mais sous des pressions plus fortes le chloroforme attaque le laiton, et l'on est obligé de roder fréquemment les robinets. 8/40 CHALEURS LATENTES CINQUIÈME SÉRIE (juin 1858). 648,20 616,90 F 1753,94 1742, 62 0 17,23 17,30 g' 24,64 24,45 A 0,0399 0,0396 K 0,649 0,667 ï 66774 6,3070 x 72,537 71,988 x 78,270 77,700 Moyennes : X — 77,985 F — 174827,28 T = 87,6 SIXIÈME SÉRIE (juin 1858). 793,5 723,05 3068,33 3023,21 17,23 17,23 26,40 25,65 0,0428 0,0360 0,860 0,882 8,5556 7,701 75,975 75,478 82,146 81,472 Moyennes : X = 81,906 F — 306870,25 T = 109°,4 ‘DES VAPEURS, 841 SEPTIÈME SÉRIE (juin 1858). ui , & 663,63 611,50 664,3 4062,73 3971,86 4076,68 17245 ; 17,60 18,87 25,63 25,35 27,12 0,0276 0,0442 0,0336 0°997 0,979 1,020 7,5051 6,8597 7,4453 79,688 78,989 78,894 85,676 84,DIT 85,231 85,273 4037" 7,08 1219, Moyennes : X F T WI HUITIÈME SÉRIE (juillet 1858). ul a 719,60 696,0 788,05 5322,60 5410,40 5307,30 17,43 19,02 19,01 26,36 27,58 28,46 0,0380 0,0368 0,0459 1,146 1,147 1,094 7,9906 7,6459 8,6516 78,164 77,964 77,702 84,324 84,461 84,390 Moyennes: X — 84,688 F — 5367,55 T = :134°,5 T. XXVI. 106 S42 CHALEURS LATENTES NEUVIÈME SÉRIE (juillet 1858). Il re 569,50 605,95 642,90 5646,35 5523, 65 6054,65 17,82 17,91 17,40 25223 25,74 25,54 0,0360 0,0215 0,0329 1,190 1,202 1,252 63881 6,8272 7,1193 78,969 79,338 79,136 84,864 85,352 85,102 Moyennes : 85,106 574177,55 X F T 137°,7 I 1 DIXIÈME SÉRIE (juillet 1858). 604,2 7897,30 17,29 26,42 0,0184 1,617 7,9243 80,380 86,554 Moyennes : X — 89,866 FE = 8044"7,53 T = 159,0 DES VAPEURS. 843 Le chloroforme qui a servi pour les expériences sous faibles pressions, le liquide se vaporisant dans le calorimè- tre, est le même que celui qui a été employé dans les ex- périences précédentes, faites par ébullition extérieure. Dans les séries XI, XII et XIIT, le liquide était placé immédia- tement dans le calorimètre, tandis que dans les séries suivantes le chloroforme était contenu dans la burette de la figure 24, planche II, d’où il se rendait successivement, et avec une vitesse constante, dans la boîte A du calorimètre (page 792). ONZIÈME SÉRIE (avril 1858). Il II ent 183,56 173,29 41,1 60,3 672 + 0,10 3,2448489 3,2447012 3,2448480 12,18 6,78 11,69 6,07 . 2,44 6,14 12 29 12 0,0362 0,0802 0,0564 …. 0,1860 — 0,349 + 0,0510 7,081 6,8268 6,4176 65,697 65,334 65,080 2,837 1,577 2,724 68,534 66,911 67,804 2,155 1,693 1,378 66,379 65,218 66,426 Thermomètre n° 51. Moyennes : X'— 67,750 X — 66,007 F = 497,3 T = — 5°,4 844 CHALEURS LATENTES DOUZIÈME SÉRIE (avril 1858). gr. 171,95 » mm 108,7 ° 11,6 11,6 11,6 3,2440692 3,2441386 3,2441380 d 22,05 24,08 24,50 ô 16,15 17,80 18,00 10 II 9 0,0348 0,0358 0,0398 — 0,0179 — 0,0140 + 0,017 6,3147 6,3811 6,5453 64,420 63,958 64,557 5,148 5,624 5,722 69,568 69,582 70,279 1,174 1,462 1,611 68,394 68,120 68,768 Thermomètre n° 25, Moyennes : X'— 69,810 X — 68,427 F — 10872,5 Lire, 6 ? Je réunis dans la treizième série trois expériences, où l'é- bullition du chloroforme s’est faite sous des pressions trop différentes pour que l’on puisse en prendre les moyennes. De plus, le chloroforme de l’ex périence IIT provenait d’une autre préparation; cela explique la différence notable que l’on trouve entre les résultats des expériences IT et LT. On déduit de ce tableau : X! X. F T DES VAPEURS. TREIZIÈME SÉRIE (août 1858). 108,64 Es 1% L 22%5 3,2418639 37,7: 3 33°09 7 É 0,0334 — 0,0850 3,9183 64,127 8,848 72,975 2,031 70,944 Il 106,83 217,5 27 3,2420406 34,29 29,30 10 0,0285 — 0,0354 4,0501 66,193 8,026 74,219 0,750 73,469 Thermomètre n° 51. I 72,975 70,944 1752 219,9 Il 743219 73,469 217,9 26,8 845 183,77 255 30,9 3,2832796 39,30 31,77 13 0,0360 — 0,1872 6,4156 66,823 9,209 76,032 0,725 95,307 III 56,032 75,307 255 30,7 846 CHALEURS LATENTES QUATORZIÈME SÉRIE (août 1858). I M ur & 173,81 166,98 187,85 23,3 21,74 21,15 85,8 72,2 90,0 6,8 3,4 7,7 3,2430607 3,2430607 3,2429512 18,83 18,89 21,10 13,24 12,86 14,20 30" 7 9 0,0197 0,011 0,0068 +- 0,0006 — 0,0170 +- 0,0214 6,4000 6,2032 6,9694 64,443 65,015 64,914 5,441 4,407 4,937 69,884 69,422 69,851 1,466 1,953 1,558 68,418 67,469 68,293 Thermomètre n° 5r. Moyennes : x! x 69,719 68,060 — 652000 o 6°,o I 3 IH DES VAPEURS. 847 QUINZIÈME SÉRIE (août 1858). Il ————_—_…—_— 166,16 21,9 134,5 16,2 3,24274IT 3,242741T 24,79 24,92 18,54 18,68 20" 12 0,00958 0,0170 + 0,0246 — 0,0280 6,2516 6,1805 64,884 65,048 5,511 5,113 70,395 70,161 L,OII 0,877 69,384 69,284 Thermomètre n° 51. Moyennes ; X' = 70,278 X — 69,334 l Fa—x32 0 IDE Le , 848 Moyennes : Le tableau suivant contient les moyennes de toutes les CHALEURS LATENTES 1 ns = 166,37 Late 22,8 ch 182,9 2 20,9 3,2423807 31,80 À 25,16 14 : 0,051 — 0,0033 6,3726 66,932 5,323 72,255 0,874 71,381 Thermomètre n° b1. X'—= 72,413 X = 71,465 F = 1847" = 030 SEIZIÈME SÉRIE (août 1858). Il 181,95 20,9 185 23,2 3,2425308 28,62 21,26 15 0,0268 + 0,0100 7,065 67,694 4,878 72,572 1,022 71,550 séries d'expériences faites sur le chloroforme : T Er 5,4 + 6,0 11,6 15,7 23,0 41,1 60,3 87,6 109,4 121,2 134,5 137,7 159,0 F 49,3 83,0 108,5 132,0 184,0 383,7d 759,0 1748,3 3068,3 4o37,1 5367,5 5741,5 8044,5 X 66,07 68,06 68,43 69,33 71,46 73,44 76,33 77:98 81,90 85,27 84,688 85,106 89,866 DES VAPEURS. 819 En portant sur une feuille quadrillée les points qui sont donnés par les coordonnées de ce tableau, on reconnaît qu'ils ne représentent pas une courbe continue, comme ceux qui sont fournis par les expériences faites sur les autres substances volatiles. On pouvait s’y attendre à cause de la non-homogénéité de la substance ; les points oscillent au- tour d’une ligne droite qui a pour formule X = A + BT, A — 67,00, B — + 0,1375, 5 dont ils s’éloignent d’ailleurs très-peu. La formule linéaire donne les valeurs totales de vaporisa- tion du chloroforme sous les différentes pressions : « T , F X o 60,00 67,00 10 100,0 68,375 20 160,47 69,750 30 246,02 71,125 40 366,35 72,900 bo 531,05 73,379 60 750,94 75,250 50 1037,77 76,625 80 1404,12 78,000 90 1863,04 79,399 100 2427,64 80,750 110 3111,1D 82,125 120 3926,28 83,500 130 4885,19 . 84,875 140 5999,31 86,250 150 à 7279,20 87,625 160 8734,47 89,000 T. XXVI. 107 850 CHALEURS LATENTES Chlorure de carbone ŒCF. Le chlorure de carbone a été préparé en décomposant le sulfure de carbone par le chlore à haute température. L’ap- pareil qui a servi pour cette préparation se composait d’une cornue tubulée en terre cuite, remplie de pierre ponce, et munie d'une allonge et d’un récipient bien refroidi. La cornue est chauffée au rouge, et l’on fait arriver par sa tubu- lure un courant de chlore desséché. Le chlore sec passe préalablement dans un flacon à trois tubulures, où l’on fait tomber du sulfure de carbone goutte à goutte. Le sulfure de carbone est entraîné en vapeur par le chlore gazeux, et le mélange traverse la cornue chauffée au-dessous du rouge sombre. Un mélange de chlorure de soufre et de chlorure de carbone se condense dans le récipient. On traite ce mé- lange par l’eau qui décompose le chlorure de soufre; on renouvelle plusieurs fois les eaux de lavage et l'on entraîne ainsi la plus grande partie du soufre. On remplace l'eau par une dissolution de soude caustique qui enlève le reste du soufre; enfin on fait séjourner, pendant plusieurs jours, le chlorure de carbone avec une dissolution d’ammoniaque caustique. Le chlorure de carbone, desséché par le chlorure de calcium, est purifié par distillation. La quantité de chaleur que l'unité de poids du chlorure de carbone prend, quand sa température s'élève de o° à 4°, est représentée par la formule Q = Ar + Br (Page 282.) Log A = :1,2966106 2 Log B — 5,9570618 DES VAPEURS. PREMIÈRE SÉRIE. 851 Ébullition sous la pression de l'atmosphère (juillet 1858). 0,0312 0,540 6,1306 57,630 62,555 Moyennes : X 62,301 787,40 OR DEUXIÈME SÉRIE (juillet 1858). 697,80 me 278277 > 18,15 ° 25,47 É 0,0255 1,043 6,1573 62,119 67,222 732,73 2710,19 17,41 24,99 0,0254 1,094 6,059 61,553 66,556 657,40 2925,83 17,03 23,96 0,0692 0,825 5,7805 62,077 66,842 Moyennes : X HU 66,873 2806" ,26 126°9 107. 852 CHALEURS LATENTES TROISIÈME SÉRIE (juillet 1858). 1 ee 550,10 Le 5031,40 ° 19,10 o 25,27 » 0,0284 : 1,384 ° 5,0565 65,159 70,237 Moyennes : 70,237 503177,40 F 1550,2 X E T WI QUATRIÈME SÉRIE (août 1858). I 668,40 640,00 5915,00 5747,66 17,86 18,39 2583 £ 24,63 0,0359 0,0479 1,378 1,339 6,2976 5,0480 66,327 65,916 71,399 70,833 Moyennes : NA —x 6 = M8316,38 16279 Le chlorure de carbone attaque fortement le laiton de l’ap- pareil dans les ébullitions sous hautes pressions, et l'on est obligé de roder les robinets après chaque expérience. DES VAPEURS. 853 CINQUIÈME SÉRIE (août 1858). Moyennes : a — F — 108"7,48 — SIXIÈME SÉRIE (octobre 1858), Moyennes : X — 58,689 E— 2602783 = Ni250 854 CHALEURS LATENTES SEPTIÈME SÉRIE (octobre 1858). Moyennes X = 56,889 F = 170,48 He Les séries suivantes comprennent les expériences que j'ai faites par vaporisation du chlorure de carbone placé immé- diatement dans le calorimètre. Elles donnent par consé- quent les chaleurs totales sous les plus faibles pressions. DES VAPEURS. HUITIÈME SÉRIE (octobre 1858). I TZ 220,60 2 49,4 - 7,5 3,2648257 ä 13,09 à 7,31 10" > U,0282 5 — 0,183 è 6,0479 50,446 2,607 53,053 0,595 52,458 855 3,2647447 16,38 10,70 10 0,032I — 0,78 50,029 3,238 53,277 0,894 52,383. Thermomètre n° 25. Moyennes : x’ = 53,165 X —.b2;,,20 DES » 1670 856 CHALEURS LATENTES NEUVIÈME SÉRIE (septembre 1838). Il 108,29 89,9 419,7 25,59 22,11 16 0,0920 — 0,008 3,1333 50,510 5,126 55,636 0,705 54,931 Thermomètre n° 28. Moyennes : 270) X = 54,616 Hi== tomes por Je réunis dans un seul tableau les moyennes déduites des diverses séries : AN F X 8,0 bus 52,420 20,1 91,8 54,616 34,2 170,5 56,889 45,0 260,8 58,689 57,3 408,5 60,605 76,4 758,4 62,307 126,9 2806,3 66,873 155,2 583r,4 70,240 DES VAPEURS. 857 Les points fixés par ces coordonnées forment une courbe très-régulière, qui se superpose à peu près sur celle que re- présente la formule X = A + BT + CT: dans laquelle A — 52,00, B — + 0,146a5, C = — 0,000172. Cette formule donne les valeurs suivantes pour les cha- leurs totales de vaporisation du chlorure de carbone sous diverses pressions : T F X Différences. o 32,95 52,00 » 10 55,97 53,44 1,44 20 90,99 54,86 1,42 30 142,27 56,23 1,37 40 214,87 57,58 1,39 50 314,38 58,88 1,30 60 447,43 60,16 1,28 70 621,15 61,40 1,24 80 843,29 62,60 1,20 90: 1122,26 63,77 1,17 100 1467,09 .64,90 1,13 110 1887,44 66,07 1,11 120 2393,67 67,07 1,06 130 2996,88 68,10 1,03 140 3709,04 69,10 1,00 150 4543,13 70,07 0,97 160 5513,14 71,00 0,93 On reconnaît encore ici que l'accroissement des chaleurs T. XXVI. 108 858 CHALEURS LATENTES totales de vaporisation avec la pression diminue à mesure que l’on part d'une pression plus élevée. Je n'ai pas fait d'expérience directe pour déterminer la chaleur spécifique de la vapeur du chlorure de carbone; jadmets que cette chaleur spécifique est 0,170, c’est-à-dire un peu plus faible que celle du chlorure liquide, ainsi que je l’ai trouvé pour la plupart des autres vapeurs. D’ail- leurs l'erreur qui résulterait de cette hypothèse ne peut être que très-faible, car les valeurs de y sont petites dans les expériences qui précèdent. Acétone. L’acétone a été préparée par la distillation de l’acétate de baryte cristallisé. On a pris les soins ordinaires pour la purifier aussi complétement que possible. Mais, comme l'expérience en exigeait une grande quantité, au moins quatre ou cinq kilogrammes, on n’a pas réussi à obtenir une substance parfaitement homogène. On a reconnu, en effet, en distillant l’acétone dans une cornue de métal tubulée, qu'un thermomètre plongé dans la vapeur marquait une température sensiblement croissante à mesure que la distillation ayancait. Je ne connais aucun moyen pour priver complétement l’acétone de ces substances étrangères ; on n'y parvient pas par une distillation fractionnée. Je n'ai employé à mes expériences que les trois premiers quarts du DÉS VAPEURS. 859 liquide passé à la distillation, et je pense qu'il ne s'y trou- vait que peu de matière étrangère: La quantité de chaleur que l’unité de poids d’acétone liquide prend pour éléver sà température de o° à 4 est donnée par la formule Q = Ar + Ba ñ (Page 284.) dans laquélle Log À —= 1,704b201 Log B — 45982214 Chaleur sbéélfique de la vapeur d'acétôné 0,4125. (Page 194.) PREMIÈRE SÉRIE (novembre 1857). Sous la pression de l'atmosphère. 373,50 372,2 bin 756,78 762,15 12,59 13,19 20293 21,06 00447 030425 0,397 0,353 7,9583 7,5747 142,40 143,25 153,175 154,130 Moyennes : X = 53,652 F = 759"%:46 T = 56°, 108. 860 l CHALEURS LATENTES DEUXIÈME SÉRIE (novembre 1857). f Sous la pression de l'atmosphère. 38% 10 402,20 De 774,09 774,00 : 9°44 10,59 : 17,08 19,40 00544 0,0553 0,508 0,533 74902 8,6850 148,51 152,28 "157,275 162,204 Moyennes : X = 159,739 F = 774,04 15618 Une nouvelle quantité d’acétone, provenant d’une autre préparation, a été mêlée au liquide qui avait servi aux deux expériences précédentes; la totalité a été mise dans la chau- dière et l’on a fait l'expérience I sur la première moitié de la substance qui a passé à la distillation, et l'expérience IT sur les dernières parties distillées. Les différences entre les deux quantités de chaleur totale X proviennent certainement de la non-homogénéité de la substance. Moyennes : DES VAPEURS. 346,9 _ 1870, 20 ° 10,56 e 18,85 à 0,0713 5 0,757 : 7,8839 160,21 169,896 X — 169,852 1959" ,95 = 86°,7 C Il 12,54 20,03 0,0448 0,0624 7,5458 138,54 148,821 354,30 2049,70 9,56 18,24 0,0434 0,847 8,0733 160,44 169,807 861 862 CHALEURS LATENTES CINQUIÈME SÉRIE (fiovetibre 1857): 32300 356,50 LE 4698, 20 3544,0 11,43 10,78 19,62 19,71 0,046! 0,0343 1,149 1,016 722074 8,0807 167,112 159,60 167,201 169,737 Moyennes : X — 168,469 F — 4i2r°2,id To=tr25,7 srxième SÉRIE (novembre 1857). 290,00 _ 5835,3 ° 11,03 ° 18,84 D 0,0507 » 1,222 6,9234 168,10 177,783 Moyennes: 177783 5835mm 3 1315,3 SX» I IE Moyennes : Moyennes : DES VAPEURS. SEPTIÈME SÉRIE (novembre 1857). gr. 341,90 LE 8001,50 : 9,84 L2 19,67 2 0,0502 D 1,404 : 8,5513 176,10 186,212 186,212 8001" ,50 X F T 146°,9 HUITIÈME SÉRIE (novembre 1858). Il 863 3,2654115 9,65 él 6,07 e 5 0,0686 S — 0,099 à 4,4506 137,340 4,927 142,267 4,715 137,552 Thermomètre n° 51. X'— 142,158 X = 137,540 F = 4072 T = — 3°; 59,71 42,7 25 3,2650850 10,38 6,55 8 0,0887 — 0,4407 4,4348 136,75 5,299 142,049 8,521 137,528 864 CHALEURS LATENTES NEUVIÈME SÉRIE (novembre 1858). . il 74,84 61,64 106,0 95,0 10,0 8,10 3,2643600 3,2643600 3,2644195 22,61 22,72 21,29 19,00 17,34 16,90 4! 8 9 0,075 0,0546 0,0503 — 0,200 — 0,0085 + 0,0555 3,6149 5,4959 4,5222 132,99 134,70 134,869 11,602 11,710 10,962 144,592 146,410 145,831 5,961 4,137 4,533 138,631 142,273 141,298 Thermomètre n° 28. Moyennes : X'— 145,671 X = 140,730 HN T = + 8°,r 4 Je réunis ici les résultats donnés par les diverses séries pour les chaleurs totales de vaporisation de l’acétone sous diverses pressions : T F X L2 mm — 3,1 40,2 137,54 + 8,1 95,2 140,73 MENT 21,0 - 189,0 148,21 56,3 759,5 153,65 56,8 D 774,0 159,74 86,7 1959,9 169,85 115,7 4121,1 168,47 131,3 5835,3 177,78 146,9 8001,5 186,27 DES VAPEURS. 865 Comme on pouvait s’y attendre, après l’impureté bien reconnue de l’acétone, les points que l’on trace d’après les coordonnées de ce tableau ne se trouvent pas sur une courbe continue, et j'ai été forcé de tracer, au sentiment, une courbe qui chemine au milieu des points, de manière à représenter le mieux possible l’ensemble des observations. De cette courbe je déduis les éléments suivants : T X o 140,5 73 164,5 146 183,0 D’après ces éléments je calcule les constantes de la for- mule parabolique X = A + BT + CT: et je trouve A = 140,5, B = + 0,36644, C = — 0,000516. La formule donne ensuite les valeurs suivantes des cha- leurs totales de vaporisation de l’acétone sous diverses pres- sions : T F X Différences. o 52,38 140,50 » 10 105,96 144,12 3,61 20 179,63 147,62 3,51 30 281,00 151,03 3,47 40 420,15 154,33 3,30 5o 602,86 17,53 3,20 60 860,48 160,63 3,10 70 1189,38 163,62 2,99 80 1611,05 166,51 2,89 90 2141,66 169,30 2,79 100 2797527 171,98 2,68 110 3593,96 174,56 2,58 120 4546,86 177,04 2,48 130 5669,72 179,42 2,38 140 6974,43 181,69 2,27 T. XXVI. 109 8066 CHALEURS LATENTES Essence de térébenthine. L’essence qui a servi pour ces expériences était une par- tie de celle dont j'ai parlé page 493, et sur laquelle j'avais déterminé les températures d’ébullition sous diverses pres- sions. Nous avons vu que l'essence de térébenthine ne paraît pas se modifier moléculairement, d’une manière sensible, par une ébullition, même très-prolongée, sous la pression ordi- naire de l'atmosphère; mais la transformation commence déjà à se faire quand l’ébullition a lieu sous la pression de deux atmosphères, et elle marche rapidement quand l'essence bout sous des pressions encore plus élevées. J'ai donc commencé par faire les expériences pour la détermination des chaleurs latentes de vaporisation sous la pression de l'atmosphère et sous des pressions plus faibles. J'ai abordé ensuite les expériences sous hautes pressions; mais alors on reconnait bien vite la transformation de l'essence , car, dans plusieurs expériences consécutives, faites avec le même liquide et sous la même pression, la chaleur totale a augmenté notablement d’une expérience à la suivante. La quantité de chaleur que prend l'unité de poids de l'essence de térébenthine, quand sa température s'élève de o° à &°, est donnée par la formule (page 273) Q — At + Br + CE, pour laquelle on a Log À — ,6133977 Log B — 4,7919279 Log C — 6,1229947 A et B sont positifs, C est négatif. DES VAPEURS. 867 PREMIÈRE SÉRIE (décembre 1857). Sous la pression de l'atmosphère. I gr 504,49 350,88 mm 759,01 757,58 16,19 49,02 26,91 26,81 0,0400 0,0397 1,495 1,448 94678 “6,3912 127,95 128,25 139,421 139,675 137,047 L'expérience IT a été faite sur une autre essence, prise dans le commerce, et rectifiée simplement après un séjour prolongé sur du-chlorure-de-caleium fondu. La chaleur totale a été trouvée sensiblement plus faible. Je ne prendrai que la moyenne des deux premières. X — 139,549 F = 75877,29 T 159,0 Moyennes: Il 109. 868 CHALEURS LATENTES DEUXIÈME SÉRIE (décembre 1857). = 565,54 537,35 508,91 99,42 107,39 133,39 16,90 15,15 16,74 2589 23,54 25,24 00212 0,0243 0,0281 0,733 0,7792 0,828 78043 7, 5645 7,3019 97,215 99,119 101,025 108,239 109,252 111,761 Moyennes : X — 109,402 F = 108°7,59 9202 TROISIÈME SÉRIE (décembre 1857). 1596,10 16,95 25,09 0,0652 1,996 6,9812 154,40 164,882 167,069 DES VAPEURS. 869 L'expérience n° II a été faite sur l'essence qui avait dis- tillé entièrement pendant l'expérience I; l’altération qu’elle avait subie dans cette distillation s’est manifestée immédia- tement dans l'expérience n° Il, car celle-ci a donné une chaleur totale beaucoup plus grande que l'expérience n° I. QUATRIÈME SÉRIE (janvier 1858). 1 ELLE » 279,90 184,17 F 237,95 2315,75 CHLRER 16,58 15,06 e’ 2516 21,31 A 00185 0,0685 1.786 1,963 : 63598 4,4748 à 159,98 171,08 >4 170,681 180,098 Je ne-donne pas la moyenne des résultats fournis par les séries III et IV, parce que les expériences individuelles mon- trent de trop grandes divergences. La transformation de l'essence de térébenthine en produits beaucoup moins volatils est ici très-manifeste; ainsi, dans Ja seconde expérience, on est obligé de monter considérable- ment la flamme de la lampe pour obtenir une distillation suffisante; bientôt même on est obligé d'arrêter, parce que l'essence ne parvient plus qu’en petite quantité au calori- mètre. La chaleur totale donnée par la seconde expérience 870 CHALEURS LATENTES DES VAPEURS. de ‘cette série est beaucoup plus grande que celle de la première, bien que l’éballition ait eu lien sous des pres- sions très-peu différentes. La facilité avec laquelle l'essence de térébenthine se trans- forme par ébullition, sous une pression qui dépasse 1 1/2'at- mosphère, ne permet pas de chercher une formule qui re- présente la chaleur totale de vaporisation de cette substance sous différentes pressions. Je me bornerai à faire remarquer que les expériences qui ont été faites sous des pressions ne dépassant pas une atmosphère, et qui n’altèrent pas l’essence, prouvent que la chaleur totale de vaporisation de l'essence de térébenthine augmente avec la pression, de même que nous l'avons reconnu pour les autres liquides volatils entre des limites beaucoup plus étendues de pression. CONCLUSIONS. Les expériences que j'ai décrites dans ce Mémoire ont pour objet la détermination des chaleurs totales de vapori- sation, sous diverses pressions, des liquides de volatilité moyenne, c'est-à-dire de ceux qui bouillent entre + 35° et + 160° sous la pression ordinaire de l’atmosphère. J’ai réservé pour un autre Mémoire, que je publierai prochaine- ment, mes recherches sur les liquides plus volatils et sur les gaz liquéfiés par compression. Pour les liquides de volatilité moyenne j'ai dû employer deux méthodes très-différentes, et il est utile de faire l’examen critique de ces méthodes, afin de juger jusqu'à quel point leurs résultats sont comparables. Dans la première méthode le liquide est mis en ébullition, sous diverses pressions, dans une chaudière, et l’on déter- mine la quantité de chaleur que sa vapeur abandonne au calorimètre dans lequel elle se condense. Cette méthode ne peut être appliquée que lorsque la vapeur se dégage de la chaudière avec une température notablement supérieure à celle de l’eau du calorimètre. On ne peut pas s’en servir pour les liquides très-volatils, ni même pour ceux de volati- lité moyenne, quand on les fait bouillir sous des pressions faibles où leur température d’ébullition s'approche beaucoup de celle de l'air ambiant. L'appareil doit être en métal si l’on veut atteindre des pressions de 10 à 12 atmosphères ; 072 CHALEURS LATENTES enfin, pour éviter, ou du moins amoindrir considérablement, les erreurs qui pourraient résulter des perturbations exté- rieures, il faut donner à l'appareil de grandes dimensions, et apporter les soins les plus scrupuleux à sa parfaite exécution. Les liquides sur lesquels on peut opérer par cette mé- thode doivent satisfaire aux conditions suivantes : 1° On doit pouvoir les obtenir en quantité suffisante, au moins 2 ou 3 kilogrammes; 2° La substance doit être absolument pure; la présence d'une petite quantité d’une matière étrangère volatile peut troubler sensiblement les résultats, et elle n’exerce pas la même influence sous toutes les pressions; 3° Elle ne doit pas s’altérer, ni subir de modification iso- mérique permanente ou passagère, aux températures élevées auxquelles elle bout sous de hautes pressions ; 4° Elle ne doit pas agir chimiquement sur les parois mé- talliques de l'appareil, parce qu'il en résulterait des décom- positions qui fausseraient les résultats. Ces conditions limitent beaucoup le nombre des sub- stances sur lesquelles on peut tenter des expériences de ce genre. La chimie minérale ne nous en fournit que trois qui se distinguent par leur neutralité et par leur grande stabilité, savoir : l’eau, le sulfure de carbone et le chlorure de carbone C@ CF; les autres liquides de volatilité moyenne sont des acides énergiques, ou des chlorures et brômures qui attaquent les métaux à haute température. Les liquides neutres de la chimie organique que l’on peut obtenir purs, en grande quantité, qui ne se décomposent pas à haute tem- pérature et qui n’attaquent pas le laiton, sont également peu nombreux. Ceux que j'ai choisis et qui sont les seuls que DES VAPEURS. 873 j'ai pu me procurer en quantité suffisante, ne satisfont pas tous aux conditions que j'ai énumérées. Ainsi, on ne connaît encore aucun procédé pour préparer l’acétone et le chloro- forme purs et en grande quantité. L'alcool s’altère proba- blement par ébullition sous haute pression, peut-être même subit-il des modifications passagères par lesquelles on expli- querait la forme sinueuse que nous avons trouvée à la courbe des chaleurs totales (page 819). Les éthers composés sont difficilement préparés purs en grande quantité, et la plupart sont altérés par une ébullition prolongée sous haute pression. Enfin les nombreux composés neutres, obtenus par substitution du chlore ou du brôme à la place de l’hydro- gène, attaquent les métaux de l'appareil pendant l’ébullition sous haute pression, ainsi que j'ai pu le reconnaître pour le chloroforme et pour le chlorure de carbone. La plus grande difficulté que l’on rencontre dans ce genre de recherches est donc de trouver des substances sur les- quelles on puisse opérer avec confiance : le peu de concor- dance que l’on remarque, quelquefois, dans les expériences faites sous des pressions égales doit être attribué à l'impureté des substances, ou à l’altération qu’elles subissent pendant des ébullitions prolongées sous haute pression. Je dois faire remarquer, en outre, que dans toutes les expériences que j'ai faites sur des substances dont la pureté absolue ne m'’é- tait pas démontrée, j'ai divisé, à dessein, la matière totale dont je pouvais disposer, en plusieurs portions séparées par distillation fractionnée, et j'ai fait, successivement, des expé- riences sur chacune de ces portions, en les faisant bouillir sous des pressions sensiblement égales. Si la substance était parfaitement homogène, on ne trouverait entre les résultats T. XXVI. 110 874 CHALEURS LATENTES des expériences individuelles que les différences provenant des erreurs d'observation; mais si cette homogénéité n’exis- tait pas, les différences pourraient provenir, en grande par- tie, de ce que le liquide condensé dans le calorimètre n'avait pas toujours la même composition chimique. Si j'avais mis dans la chaudière, pour chaque expérience, le même li- quide non fractionné par une distillation préliminaire, et si j'avais conduit chaque fois l'opération de la même manière, il est évident que je n'aurais pas obtenu de plus grandes différences entre les résultats partiels pour les liquides impurs que pour ceux qui étaient d’une pureté parfaite. Ces considérations expliquent pourquoi les expériences que j'ai faites par cette première méthode sur l’eau, sur le sulfure de carbone, la benzine, l’éther et le chlorure de car- bone C? CI donnent des courbes parfaitement continues, tandis que celles qui ont porté sur l'alcool, l'acétone et le chloroforme ne présentent pas la mème régularité, Dans cette première méthode pour déterminer les chaleurs totales de vaporisation d'une substance sous une pression F, la vapeur arrive, saturée, dans le calorimètre avec la quantité de mouvement que lui a donné le calorique qu’elle a pris dans la chaudière; la vapeur s'y condense totalement en re- prenant l'état de repos, et nous admettons que la chaleur prise par le calorimètre résulte de la transformation en cha- leur de tous les mouvements que la vapeur apporte dans le calorimètre et qui s'anéantissent, ou se transforment en mou- vements vibratoires dont les effets ne nous sont pas tous connus, par le fait du passage de la vapeur à l'état liquide dans les conditions où le liquide reste dans le calorimètre. Pour obtenir la chaleur totale, nous ajoutons DES VAPEURS. 875 à la quantité de chaleur mesurée sur le calorimètre celle que le liquide abandonnerait encore à ce même calorimètre s’il descendait de la température finale qu’il y a prise jus- qu'à o°. _ En résumé, l'expérience nous donné une somme totale d'effets, dont les causes partielles né peuvent pas en- core être formulées aujourd'hui avec précision. La première valeur qu'il y aurait le plus grand intérêt de connaître, et qui est également une somme, c'est la quantité de mouve- ment que possède la vapeur quand elle arrive dans le calo- rimètre. On pourrait la calculer théoriquement d’après les principes de la mécanique, si l’on avait tous les élé- ments dont elle dépend. Nous en connaissons aujourd'hui l'un des plus importants, la force élastique que possède la vapeur saturée aux diverses températures; mais nous n’a- vons encore äucun moyen de connaître la densité de cette vapeur saturée. Cette densité ne peut pas être calculée d’après la densité théorique que l’on déduirait de la formule chimique de la substance (4nnales de chimie et de physique, 3° sérié, tome LXIIL, page 45); il faut la déterminer par des expériences directes, et jusqu’à présent je n’ai réalisé aucun procédé qui la donne avec certitude. La seconde méthode opère d’une manière inverse; on ne détermine pas la quantité de chaleur que la vapeur saturée sous la pression F abandonne à un calorimètre dans lequel elle se condensé; on cherche, au contraire, à connaître quelle est la quantité de chaleur que prend un liquide volatil pour se réduire en vapeur et pour sortir du calorimètre à l'état de fluide élastique dans les conditions thermométriques et dynamiques que l'expérience réalise. Si la transmission de 110. 876 CHALEURS LATENTES la chaleur du calorimètre à la substance volatile était instan- tanée, si le passage rapide de cette vapeur à travers les boîtes du calorimètre n'exigeait pas un excès de pression sur la pression F de l'atmosphère artificielle qui s'oppose à la va- porisation, on pourrait admettre que la vapeur sort du calo- rimètre à l’état de saturation, et qu’à chaque instant elle à la même température que l’eau du calorimètre. En un mot, la chaleur totale, calculée d'après cette expérience, en admet- tant que le liquide volatil a été mis primitivement à o° dans le calorimètre, serait précisément la même que celle que l’on trouverait, par la première méthode, si cette vapeur saturée était recueillie dans un second calorimètre, où elle se conden- serait et reprendrait l’état liquide à o°. Les résultats obtenus par les deux méthodes seraient donc, dans ce cas, parfai- tement comparables. Mais ces conditions sont loin de se réaliser dans la pra- tique : 1° Pour que l'expérience puisse donner des résultats suffi- samment précis, il faut que la vaporisation de la substance soit rapide dans le calorimètre; la vapeur doit donc pren- dre une grande vitesse, surtout pour les très-faibles pres- sions où elle a une densité très-petite, Cette grande vitesse ne peut être produite que par un excès assez grand de pres- sion de la vapeur au moment de sa sortie du liquide bouil- lant sur celle qu’elle possède à sa sortie du calorimètre, et que l’on peut admettre comme sensiblement égale à celle de l’atmosphère artificielle. Ainsi, dans son passage à travers les boîtes du calorimètre, la vapeur subit une détente suc- cessive, considérable par rapport à sa faible force élastique initiale, et qui absorbe une certaine quantité de, chaleur ; DES VAPEURS. 877 elle ne sort donc pas du calorimètre à l’état de satura- tion. Pour diminuer autant que possible la détente de la vapeur et son éloignement de la saturation, j'ai donné de grandes sections aux boîtes et aux tubes du calorimètre que la vapeur doit traverser. Mais alors, peut-on répondre que la vapeur sort, à chaque instant, du calorimètre en équili- bre de température avec l’eau qu'il contient ? 2° Le passage de la chaleur de l’eau du calorimètre dans le liquide qui se vaporise est loin d’être instantané. Il en résulte que le calorimètre ne fournit pas au liquide, à chaque instant, la quantité de chaleur que lui enlève la vapeur qui s'en dégage. Le liquide volatil descend donc, né- cessairement, au-dessous de la température du calorimètre, et d'autant plus que la vaporisation est plus rapide. La va- peur n’est donc pas, à chaque instant, saturée pour la tem- pérature que marque le thermomètre du calorimètre; elle l’est pour une température inférieure, qu'il serait bien diffi- cile de déterminer. Si la vapeur ne subissait pas de détente dans les boîtes du calorimètre, si le liquide volatil n'avait aucune cohésion moléculaire s’opposant à sa vaporisation, on pourrait admettre que la vapeur s'échappe saturée du li- quide à la température où sa force élastique fait équilibre à la pression de l’atmosphère artificielle. Mais nous savons que la vapeur, au moment où elle se dégage du liquide, a une force élastique plus grande, et de plus que l’ébullition du liquide peut être beaucoup retardée par la cohésion mo- léculaire que nous avons trouvée souvent très-grande pour les liquides les plus volatils (pages 587 et 600). Ainsi, dans cette seconde méthode, il est très-difficile de préciser les conditions thermométriques et dynamiques dans 878 CHALEURS LATENTES lesquelles la vapeur sort du liquide et finalement du calori- mètre. Elles ne peuvent pas être déterminées avec exactitude par des observations spéciales faites, dans l'expérience même, à l'aide d'appendices convenables ajoutés à l'appareil. J'ai préféré laisser à l'appareil sa simplicité primitive, sauf à re- chercher plus tard, et par des expériences spéciales, la va- leur des corrections qui peuvent être amenées par ces causes perturbatrices. C'est surtout en appliquant cette méthode aux liquides les plus volatils, aux gaz liquéfiés par compres- sion, que l’on peut faire bouillir dans le calorimètre sous de très-fortes pressions, qu'il a été possible d'étudier les effets calorifiques produits par la détente des vapeurs depuis leur état de saturation; ces recherches trouveront donc leur place dans le Mémoire dont j'ai déjà annoncé la publication prochaine. Pour le moment, je me suis contenté de calculer deux espèces X et X'de chaleur totale ; elles répondent aux deux hypothèses suivantes : | 1° Le liquide volatil est placé à o° dans le calorimètre ; à chaque instant, pendant la vaporisation, il bout sous la pres- sion F de l'atmosphère artificielle, de sorte que la vapeur sort saturée du calorimètre sous la pression F, sans se déten- dre et sans enlever au calorimètre une nouvelle quantité de chaleur pour se mettre en équilibre de température avec l’eau de ce calorimètre. C’est la valeur de X' de nos tableaux; elle correspondrait à une température d’ébullition T sous la pression F de l'atmosphère artificielle. La valeur de X' est évidemment trop grande, puisque la vapeur, qui sort sa- turée du liquide à la température T, enlève de la cha- leur au calorimètre pour passer de 'T à 6; d’un autre côté, DES VAPEURS. 879 nous la rapportons à une température d’ébullition T trop basse, car la vapeur s'échappe du liquide avec une force élastique plus grande que F. 2 Le liquide étant toujours placé dans le calorimètre avec la température o°, on suppose que l’ébullition se fait encore sous la pression F indiquée par le manomètre de l'atmosphère artificielle, par conséquent que la vapeur s'é- chappe constamment du liquide, saturée pour la tempéra- ture T, mais qu’en parcourant les boîtes du calorimètre, elle enlève la quantité de chaleur qui lui est nécessaire pour a 2 calorimètre pendant la durée de la vaporisation. Nous avons désigné par X cette nouvelle chaleur totale, qui est naturel- lement plus petite que X’. Nous supposons encore qu'elle correspond à la température d’ébullition T où la vapeur sa- turée a une force élastique F, tandis qu'en réalité le liquide bout sous une pression plus grande que F, par suite la va- peur se dégage saturée pour une température plus élevée que T. La valeur de y, que nous avons retranchée de X’ pour obtenir X, est donc trop grande, puisque la vapeur se sur- ’ : : ; e À élever sa température de T à la température moyenne du échauffe moins que de __ — T. Elle est trop grande par une autre cause : par suite de la rapidité de circulation de cette vapeur très-dilatée, elle n’atteint probablement pas la température du calorimètre. à En résumé, les considérations que je viens de développer prouvent que X' dépasse la valeur de la chaleur totale de vaporisation qui correspond à la pression F; mais elles démontrent aussi que X est trop petit. Cette conclusion est d'accord avec celle que l’on déduit du 880 CHALEURS LATENTES tracé graphique : la courbe donnée par les expériences de la première méthode, prolongée au sentiment, passe toujours dans l'intervalle que laissent entre eux les deux arcs de courbe qui ont pour ordonnées les valeurs de X et de X° obtenues par les expériences de la seconde méthode. J'ai tenu compte de cette observation dans le choix que j'ai fait de la première des données nécessaires au calcul de mes for- mules d’interpolation. Mes recherches sur les chaleurs de vaporisation des li- quides très-volatils, et sur les absorptions de chaleur qui ont lieu dans les détentes de leurs vapeurs, fourniront le moyen de calculer les corrections avec plus de certitude. \ Les courbes graphiques et les formules d'interpolation qui représentent les chaleurs totales de vaporisation d’une même substance sous différentes pressions montrent, toutes, que cette chaleur totale va en augmentant avec la pression, ainsi que je l'avais déjà trouvé pour l'eau. Ces courbes, à l'exception de celle que j'ai trouvée pour l'alcool, parais- sent très- simples, et elles ne s’éloignent pas beaucoup de la ligne droite. Elles tournent leur concavité vers l'axe des températures d’ébullition, de sorte que l’augmentation de la chaleur totale s’affaiblit avec l’élévation de la tempé- rature d’ébullition, et surtout avec l’augmentation de la pression. J'inscris, dans un seul tableau, les valeurs que prennent les constantes de la formule parabolique X—A-BT + CT pour les diverses substances sur lesquelles j'ai pu expéri- menter ; T représente la température d’ébullition. DES VAPEURS. 881 A B C Eau 606,5 +- 0,305 0 Sulfure de carbone à 90,0 +- 0,14601 — 0,0004123 Alcool Courbe sinueuse, que je n'ai pas cherché à représenter par une formule, Éther 94,0 + 0,4500 — 0,000555 Benzine 109,0 —+ 0,2443 — 0,0001315 Chloroforme 67,0 + 0,1375 o Chlorure de carbone C2 C8 52,0 + 0,1463 — 0,000172 Acétone 140,5 —+ 0,3664 — 0,00016 La constante À représente la chaleur totale de vaporisa- tion de la substance en ébullition à o° ; B a des valeurs très-différentes pour les diverses sub- stances. Mais il ne faut pas oublier que la variable indépen- dante T est prise sur le thermomètre centigrade, dont la graduation arbitraire n’a aucun rapport défini avec les élé- ments physiques de la substance ; Enfin, la constante C est toujours très-petite, et on ne peut déterminer sa valeur approchée que pour les substances d'une pureté parfaite et qui ne subissent ni altération ni modification moléculaire dans nos appareils. Je ne pense pas qu'il soit opportun de discuter mainte- nant la forme des courbes graphiques, ni la nature des for- mules qui pourraient représenter la loi du phénomène. Pour pouvoir le faire avec fruit, il est nécessaire de connaître les densités réelles que les vapeurs saturées présentent aux tem- pératures d’ébullition sous les différentes pressions. Ces densités suivent, probablement, des lois compliquées et très- variables pour les diverses substances, de sorte qu'elles peuvent exercer une grande influence sur les formules qui représentent les chaleurs totales de vaporisation, telles que T. XX VI. III 882 CHALEURS LATENTES DES VAPEURS. nous les trouvons par expérience. Ainsi, les formules théori- ques qui expriment les chaleurs totales de vaporisation pourraient représenter des lignes droites, si les vapeurs saturées suivaient les lois simples que l’on a admises long- temps pour les gaz permanents; tandis que l'expérience directe donnerait des courbes variables, dont la courbure serait due aux anomalies que les vapeurs présentent par rapport à ces lois. CHALEUR LATENTE DE VAPORISATION DANS LES GAZ. On admet généralement que lorsqu'un liquide s’évapore dans un courant de gaz, il absorbe la même quantité de chaleur que s'il se dégageait par ébullition sous une pres- sion égale à celle que la vapeur prend dans ce gaz. Cette proposition paraît, en effet, très-probable à priori ; j'ai cru néanmoins qu’il était nécessaire de la vérifier par des expé- riences directes. L'appareil que j'ai employé pour ces recherches est dis- posé de la manière suivante : Un grand réservoir, d’une capacité V, contient de l’air comprimé à la température £, et sous la pression H; cet air pèse 1 H Va OT EE 760 L'air s'écoule de ce réservoir, pendant l'expérience, avec une vitesse parfaitement uniforme, que l'on obtient à l’aide de la vis régulatrice de la figure 9, planche I; il traverse un serpentin métallique contenu dans une cuve pleine d’eau, que l'on maintient à une température constante {’. De là, il se rend dans un calorimètre, à plusieurs boîtes, superposées, dont la figure 11, planche II, représente une coupe verticale. Ce calorimètre est semblable à celui qui m’a servi pour déterminer la chaleur spécifique des gaz. On a placé dans la Te 884 CHALEURS LATENTES boîte inférieure A le liquide que l’on veut vaporiser. [air sec arrive dans la boîte A par la tubulure inclinée abc qui descend jusque vers le fond de la boîte ; une capsule renversée de, den- telée sur son pourtour, est soudée au tube abc; enfin on a fixé sur la paroi cylindrique de la boîte un tronc de cône creux en laiton /ghi, dont le bord gk est également den- telé. Lorsque la boîte contient le liquide à vaporiser, l'air sec arrive par la tubulure abc, se rend sous la capsule de, dont il sort en bulles nombreuses en traversant le liquide par les dentelures du pourtour. L'air est arrêté par le cône supérieur, et ne trouve passage que par les dente- lures du contour gh. On a cherché ainsi à réaliser les con- ditions les plus favorables à la saturation. L'air, saturé de vapeur dans la boîte A, traverse successivement les bo tes supérieures, et sort du calorimètre en équilibre de tem- pérature avec l’eau qu’il contient. L'air n’est probablement pas saturé de vapeur quand il sort du calorimètre; le froid produit par la vaporisation fait descendre la température du liquide volatil au-dessous de celle de l’eau qui l’environne. L'air est saturé au sortir du liquide, mais il se réchauffe en parcourant les boîtes supé- rieures, et il perd alors les conditions de la saturation. L'air arrive dans le calorimètre avec une vitesse uniforme et à une température constante {'; mais il en sort avec une température variable qui est, à chaque instant, celle que montre le thermomètre du calorimètre. Si 4 est la tempéra- ture initiale du calorimètre, et 8’ sa température finale, on peut admettre que la totalité de l'air sort du calorimètre à (ALES ENLES ae 6 + 0’ ; ainsi l’air s’est refroidi de & — x 2 0 la température Ex 2 DES VAPEURS. 885 À la fin de l'expérience, on arrête l’arrivée de Pair, et l’on mesure la pression H' dans le réservoir. Le poids de l'air resté dans le réservoir est donc H’ be Dr ron et le poids de l’air qui s’est écoulé pendant l'expérience est H — H 1 + ut 760 V.1,2937 Si c exprime la chaleur spécifique de l’air en poids, la quantité de chaleur que l’air a abandonnée au calorimètre est L — H' 0 +6 V.c.1,2937 ru (c— mn } 1 + at 760 2 Soient M la valeur calorifique du calorimètre et de ses appendices ; P le poids du liquide placé prinitivement dans le calorimètre ; g la quantité de chaleur que prend l'unité de poids de ce liquide pour monter de o à 6, La quantité de chaleur nécessaire pour élever de o à 6 le calorimètre chargé sera M9 + Pg. La température du calorimètre est 4’ à la fin de l'expé- rience, le poids du liquide non vaporisé est P'; soit g' la quantité de chaleur que l'unité de poids du liquide prend pour s’échauffer de o à #'. La quantité de chaleur qui élè- verait de o à &' le calorimètre, tel qu'il est à la fin de l’ex- périence, est M6 + Pa. 886 CHALEURS LATENTES Le calorimètre a donc perdu, pendant l'expérience, une quantité de chaleur M( — 0) + Pg — P'g'. Il faut retrancher de cette quantité totale la petite por- tion qui est produite par les perturbations extérieures ; je me contente de faire la correction sur la différence 6 —K", en opérant comme je l'ai dit (page 783). Je désigne par + la différence ainsi corrigée. Le poids da liquide vaporisé est P — P'; si X est sa cha- leur totale de vaporisation dans les conditions où il a pris l’état gazeux, on doit avoir ; 7, NE HET 640" (P— P'}r = MX + Pq — Pqg + Vc.1,2937 = (— = } Le liquide se vaporisait au commencement de l’expé- rience à la température 6, et vers la fin à la température 6; nous admettrons qu'il s'est vaporisé, constamment, à la tem- , GPS SA pérature moyenne °; ainsi la chaleur totale est celle qui correspond à la pression F, c’est-à-dire celle de la 6 + w 2 vapeur saturée à la température Soient : P le poids du liquide placé dans le calorimètre ; P" celui qui y reste à la fin; i P —P" sera le poids du liquide vaporisé; P” le poids de l’air qui a traversé le calorimètre; T la température constante avec laquelle il arrive dans le calorimètre; 0 la température initiale de l’eau du calorimètre ; 0" la température finale de DES VAPEURS. 887 A et K les deux constantes de la formule de correction pour les causes per- turbatrices ; r l’abaissement de température du ‘cälorimètre pendant l'expérience, corrigé . pour les causes perturbatrices ; M la valeur en eau du calorimètre avec l’eau contenue; D la durée en minutes de la vaporisation ; t la température moyenne de l'air au sortir du calorimètre; T — + l’abaissement de température qu'il a subi dans le calorinètre; Mr la quantité de chaleur fournie par le calorimètre, après correction des causes extérieures ; P".0,237 (T—:) la quantité de chaleur donnée au calorimètre par lair qui Ta traversé ; Pg —P'7' la quantité de (chaleur fournie pendant l’expérience-par de liquide volatil placé dans le calorimètre,; À la chaleur prise par la vaporisation de l’unité de poids du liquide dans les conditions de l’expérience ; Q la quantité de chaleur que le liquide vaporisé prendrait si, à l’état liquide, sa 6 » moyenne des températures sous les- : Ve 8 température s'élevait de 0° à quelles la vaporisation s’est effectuée. Je donne dans les tableaux suivants les valeurs numériques de ces divers éléments, telles qu’elles ont été fournies par chaque expérience. Je commencerai par les expériences que j'ai faites sur l’évaporation de l’eau dans le courant d'air. 888 CHALEURS LATENTES PREMIÈRE SÉRIE. Valeur en eau du calorimètre et de ses appendices métalliques, Eau placée dans le calorimètre, Thermomètre n° 28. Log M — 2,8007033 — 0,94 2201 ,06 P“.0,237 (T — 4) —70, 44 Py— P'g 214,20 601,24 15,68 616,92 27 17,65 — 1,66 2332,50 —126,67 206,14 591,08 17,63 608,71 On déduit de là, pour moyenne, X — 612,84 pour une température moyenne de vaporisation = 16°,46 601, 305', 9:3 070 © M = 631, 983 28,60 23,98 4,62 394,58 17,31 19,24 15,55 0,0772 — 0,0247 3,9870 32 16,75 + 0,56 2519,70 +-52,37 201,36 600,30 16,89 617,19 moyenne des 646" DES VAPEURS. 889 DEUXIÈME SÉRIE. Faite avec un autre calorimètre, Valeur en eau du calorimètre et de ses appendices métalliques, 268,57 Eau placée dans le calorimètre, 693, 22 M = 719, 79 ‘Thermomètre n° 25. Log M — 2,8572058 P“.0,237(T— 1) P9— Py Moyenne = 41,32 de 37,31 us 4,01 311,34 : 18,81 E 19,79 LI 16,17 L L44 0,0457 Jo — 0,322 ° 2,9800 al’ F 17,85 : + 0,96 2359 ,01 +68,26 214,01 605,30 17,97 623,27 17,86 + 2,80 2300,70 +-235,47 219,30 605,58 18,64 623,62 X — 623,18 pour la température moyenne de vaporisation — T. XXVI. 18°,a1 17,85 + 3,16 2285,60 +-267,63 236,58 610,46 & 18,01 622,67 6 + 0 moyenne des 112 890 CHALEURS LATENTES J'ai trouvé dans mon Mémoire sur les chaleurs latentes de vaporisation de l’eau sous diverses pressions (t. XXI, page 726) que la chaleur totale était représentée, pour l’eau, par la formule À —= 606,5 + 0,305 T. Cette formule donne pour la première série 611,53 au lieu de 612,84 donnée par les expériences ; ces nombres dif- ferent à peine. Pour la seconde série la même formule donne 612,00, au lieu de 623,18 fourni par l'expérience; la différence est ici beaucoup plus considérable. Il faut remarquer qu'une substance aussi peu volatilé que l’eau, aux basses températures, se prête difficilement à des expériences de ce genre; le poids du liquide volatilisé est, en effet, toujours très-faible relativement à celui'de l'air qui produit la vaporisation. On est obligé de faire durer l’expé- rience longtemps, 4o ou 5o minutes, pour obtenir la vapo= risation d’une quantité suffisante d’eau ; les corrections pour les causes perturbatrices extérieures forment alors une frac- tion considérable de l’effet total, et comme elles ne peuvent pas être déterminées avec une certitude complète, elles in- flueront sensiblément sur la valeur de la chaleur de vapo- risation que l’on calculera d’après les éléments de l’expé- rience. DES VAPEURS. 8g1 Alcool. Thermomètre n° 28. Log M — 2,8007033 0,07622 0,08092 0,02131 0,02207 5,3377 5,5853 26 26 11,52 11,64 # 1 + 0,58 + 0,47 2928,90 3186,10 2419,20 3373,30 3529,80 2".0,237(T—1) | + 123,34 + 66,19 + 87,77 + 41,54 +s,u Pg — P'q 72,238 162,58 92,05 160,91 190, 37 233,17 235,51 237,14 235,10 234,64 2,64 6,45 6,28 6,57 6,66 235,813 241,96 243,42 241,67 241,80 On déduit de là, par l'expérience I, X = 235,813 Température moyenne de vaporisation, 4°,78 Comme moyenne des expériences II, III, IV et V, X — 242,09 , TE 04 0 Température moyenne de vaporisation 11°,58 moyenne des * 112, 692 CHALEURS LATENTES Éther. PREMIÈRE SÉRIE. "Thermomètre n° 28. Log M = 2,8007054 5 3,06 2,12 + 4555 + 4,86 + 4,67 2971,60 3318,50 3126,80 P",0,237 (T — t) +88,54 +-84,19 + 67,41 Pq — P'g 108, 17 108,58 90,44 95,459 94,721 93,638 2,084 1,605 1,340 97,543 96,328 94,975 Moyenne X — 96,281 046 Température moyenne de vaporisation, — 3°,16 — moyenne des DES VAPEURS. 893 Éther. DEUXIÈME SÉRIE. Thermomètre n° 28. Log M — 2,8007054 + 613 + 1,43 3618,50 3755,60 3963,70 3875,30 P”.0,237 (T— 4 +-106,41 424,84 + 9,45 + 4,04 Pg—P'g 205,99 284,61 317,16 312,03 95,899 97,482 97,370 97,520 3,563 5,308 5,426 5,651 99,462 102,790 102,796 103,171 Moyenne X = 103,055 6+ 6 Températuré moyenne de vaporisatiion — 9°,36 — moyenne des 894 CHALEURS LATENTES Sulfure de carbone. PREMIÈRE SÉRIE, Thermomètre n° 28. Log M — 2,8007033 ° + 4,39 3120,80 3838, 00 2950 ,60 6131,90 P', 0,237 (T— 4 101,29 447,72 453,53 58,83 Pg — P'g' 46,63 46,41 49,180 194,94 1 89,017 88,987 88,914 89,963 Q 0,656 0,736 0,729 2,317 89,673 89,723 89,643 92,280 On déduit de là : comme moyenne des expériences I, IL et III, X — 89,68 ’ sen 5 0 + 0. Température moyenne de vaporisation 3°,01 — moyenne des ar de l'expérience IV, X — 92,280 Température moyenne de vaporisation, 9°,85 DES VAPEURS. 895 Sulfure de carbone. DEUXIÈME SÉRIE. Thermomètre n° 25. Log M — 2,8572058 ñ + 0,0055 — 0,0263 + 0,0436 11,5787 10,4919 9,5203 10,8328 20’ 16 15 17 10,93 13,65 13,61 13,92 + 6584 + 4,21 + 5,10 + 8,01 8334,40 7562,00 6852, 60 7797,50 P/,0,237 (T— 4 +-184,93 —102,80 +125,64 +-202,67 Pg —Pq" 497,74 433,01 380,64 464,68 90,430 90, 457 89,557 89,472 2,948 3,468 3,383 3,611 93,378 93,915 92,940 93,083 Moyenne X — 93,329 0 +0" Température moyenne de vaporisation 14°,17 moyenne des 896 CHALEURS LATENTES Les valeurs que nous venons de trouver pour les chaleurs de vaporisation des liquides volatils dans l’air ont cependant besoin de subir une correction importante. Nous avons ad- mis, en effet, que pendant sa vaporisation dans le courant d’air, le liquide était constamment en équilibre de tempé- rature avec l’eau du calorimètre. Mais l'expérience montre qu'il n’en est rien, et que le liquide est toujours notablement au-dessous de cette température. La différence est d’autant plus grande que le liquide est plus volatil, et que le courant d’air est plus rapide. Les expériences suivantes ont été faites pour déterminer les abaissements de température que le liquide subit par le passage du courant gazeux, dans des conditions à peu près semblables à celles qui existaient dans les expériences précédentes. On a enlevé les boîtes plates B, C, D du calorimètre de la figure 11, planche Il, et l’on a terminé la tubulure qui joi- gnait la boîte À avec la boîte B par un tube plus large, s’e- levant au-dessus du calorimètre. On engageait dans cette tubulure un thermomètre à petite boule sphérique, qui des- cendait jusqu'au fond de la boîte A. Le liquide volatil ayant été placé dans la boîte A, et le calorimètre ayant reçu la quantité normale d’eau, on faisait l'expérience de la vapori- sation dans le courant d'air comme d'habitude, et l’on no- tait simultanément, de minute en minute, le thermomètre dont la boule plongeait dans le liquide de la boîte A, ainsi que le thermomètre du calorimètre. On pouvait déterminer ainsi : 1° La différence maximum entre les deux thermomètres, 2° Les températures moyennes des deux thermomètres pendant la vaporisation. DES VAPEURS. 897 Les tableaux suivants montrent les résultats que j'ai obte- nus ainsi sur l'alcool, le sulfure de carbone et l’éther : Expérience sur l'alcool. Poids de l'alcool vaporisé 14,49 6 température initiale du calorimètre 1 1,53 6" température finale du calorimètre 7:49 Température de l'air arrivant dans le calorimètre 10,00 0 température moyenue du calorimètre pendant la va- porisation 9,27 Différence Température moyenne du liquide volatil id. 2) bo Différence maximum des deux thermomètres 1,80 Durée de la vaporisation 25" , Poids de l'alcool vaporisé par minute 0,58 Expérience sur le sulfure de carbone. Poids du sulfure de carbone volatilisé 62,01 8 température initiale du calorimètre 7,23 6’ température finale du calorimètre 1,47 Température de l'air arrivant dans le calorimètre A 10 90 +0 , 2 température moyenne du calorimètre pendant la va- porisation h,19 DRÈTE Température moyenne du sulfure de carbone id. — “) = 4,76 Différence maximum des deux thermomètres 5,05 Température la plus basse du sulfure de carbone — 1,05 Durée de la vaporisation 12° Poids du sulfure de carbone vaporisé par minute 517 T. XXVI 113 898 CHALEURS LATENTES Expériences sur l'éther. 1. LA il. Poids de l’éther vaporisé 20,70 40,00 39,70 6 température initiale du calorimètre 12,50 13,13 6,80 6’ température finale du calcrimètre 9,95 8,12 6,80 Température de l'airarrivant dans le calorimètre 10,20 9:97 Ga7 o +0" \ LEA —, — température moyenne du calorimètre pen- dant la vaporisation 10,86 9:97 4,29 Température moyenne de l'éther id, 315 3:05 _ 1,45 Différence moyenne des deux thermomètres 7,71 6,92 6,62 Différence maximum des deux thermomètres 12,09 9,50 6,62 Température la plus basse de l’éther —— 1,40 — 0,59 — 3,94 Durée de la vaporisation 5" 7 8" Poids de l'éther vaporisé par minute h514 5,71 k,96 Ces expériences montrent clairement que le liquide volatil se trouve constamment, pendant sa vaporisation dans le cou- rant d'air, beaucoup au-dessous de la température du calo- rimètre. Pour un même liquide volatil, la différence est d’au- tant plus grande que la vaporisation par minute est plus considérable, c’est-à-dire que le courant d'air est plus rapide et que la température du calorimètre est plus élevée. On peut en conclure : 0 L 0 +06 : x°N Ia température > que nous avons admise Comme 2 égale à celle que le liquide présente pendant toute la durée de sa vaporisation, est trop élevée; 2° Si t représente la température réelle de vaporisation, il faudra retrancher de X la quantité de chaleur que la va- x DA » 4 0 +6 peur enlève au calorimètre pour s'élever de £ à ESS DES VAPEURS. 899 En résumé, pour que l'expérience fournisse tous les élé- ments nécessaires à la détermination précise de la chaleur de vaporisation dans l'air, il faut que l’on note, à chaque minute, la température que présente le liquide, afin qu’on puisse en déduire sa température moyenne pendant la vapori- sation, par suite, la différence qu’elle présente avec la tempé- rature moyenne du calorimètre. Cette précaution n’a pas été prise dans les expériences que j'ai relatées: mais je pense que l’on peut faire la correction, avec une approximation suffi- sante, en se fondant sur les expériences spéciales dont je viens de rendre compte. La correction doit être très-petite pour l’eau, parce que la vaporisation de ce liquide est lente aux basses températures. Dans un essai que j'ai fait pour m’en assurer, la tempéra- ture de l’eau descendait de 1° environ au-dessous de la tem- pérature de l’eau ambiante du calorimètre ; ainsi la cor- rection sur X serait moindre que 1; elle serait donc plus petite que les erreurs inévitables d'observation. Pour l'alcool, nous avons trouvé (page 891): - Expérience X = 235,81 0 +0 = 4°,78 Alcool vaporisé par minute 0,35 Or, dans l'expérience de la page 897 nous avons trouvé 6 +w 2 0%°,58. Nous admettrons que la différence des deux tempé- ratures est proportionnelle à Ja quantité de liquide vapo- 6 + 0' 2 T {= 1°,70 pour une vaporisation par minute de let — t — 1°,02 pour l’expé- 113. risée par minute; alors 900 CHALEURS LATENTES rience Î de la page 891. En faisant cette correction, nous aurons Pour l'expérience I XA—1255;8) T 30,76 Nous avons admis comme moyennes des expériences IT, IT, IV et V sur l'alcool (page 891) X — 242,09 At ! ue — 110,08 3 2 Alcool vaporisé par minute 0,56 En admettant le même mode de calcul approximatif, nous trouverons comme moyenne des expériences IT, IT, IV et V de la page 891 — 241,32 — 9°,88 5 x La courbe graphique (page 819) qui représente nos obser- vations sur les chaleurs totales de vaporisation de l'alcool donne T = 3°,76 X — 238,6 = 97,88 X —2/3,2 Ces valeurs sont un peu plus grandes que celles qui ont été données par les expériences dans le courant d’air, après la correction que nous leur avons fait subir. Nous avons trouvé pour l'éther (pages 892 et 893) : Première série. Seconde série. X/—196/28 102,0 (] 0 EE 3416 9°,36 Éther vaporisé par minute 3,94 5,35 DES VAPEURS. go1 6 + 6 2 D’après l'expérience III de la page 898, où = 49,27, l’éther vaporisé par minute étant de 4,96, la différence 6 + 6" 2 d’après notre règle de proportionnalité, que dans la première — ta été trouvée de 4°,27. Nous pouvons admettre, AE ep, 6 6’ série la différence + — t est de 3,40; alors nous trou- vons X — 94,65 T ——0°,24 0 +6 2 — 9°,97, et 55,71 d’éther vaporisé par minute ; L'expérience II de la page 898 a donné — t— 6°,92 ( (] pour 2 nous la prendrons pour calculer la correction qui doit être faite à la seconde série des expériences sur l’éther ( page 893) : nous trouvons alors X — 98,94 T = + 2°,88 La formule que j'ai adoptée (page 829) pour les chaleurs totales de vaporisation de l’éther, donne T = — 0°,24 X — 93,8 T — + 2°,88 X = 95,4 Ainsi l'expérience a donné pour X des valeurs nota- blement plus grandes, surtout pour la température 2°,88. Enfin, nous avons trouvé pour le sulfure de carbone (pages 894 et 895): X.... 89,68 92,28 93,33 6+ 0 2 3°,o1 9,85 14,17 Sulfure de carbone vaporisé par minute s 18 5,44 5,41 902 CHALEURS LATENTES Nous n'avons qu’une seule expérience (page 897) dans la- quelle nous ayons déterminé l’abaissement de température que subit le sulfure de carbone en se vaporisant dans le 4 SEA courant d’air; nous avons eu pour celle-ci ET — LA Ge 2 6 0" + — t = {4°,76, pour 5,17 de sulfure de carbone vaporisé par minute. Ces conditions sont assez sem- blables à celles que nous avons eues dans la moyenne des expériences [, IT, III de la page 894; la correction peut donc se calculer par proportionnalité. Nous trouvons ainsi = 8922 T = — 02,08 Les deux moyennes suivantes ont des valeurs de 0 +0 + beau- coup plus élevées, de sorte que l’on obtiendra une correction trop faible, en la calculant par la simple proportionnalité. Quoi qu'il en soit, nous trouvons ainsi XI 971,49 92,24 = 49,84 99,16 D’après la formule de la page 811 on trouverait T X — 0,08 89,8 4:84 920 9,16 91,6 La première de ces valeurs calculées de X coïncide sensi- blement avec celle de l'expérience. Les deux suivantes sont plus faibles, mais cela tient à ce que la correction que nous avons fait subir aux expériences pour la différence 0 + 6’ — t est certainement trop faible par la raison que nous avons indiquée ci-dessus. DES VAPEURS. 903 En résumé, les chaleurs totales, telles qu’on les trouve dans mes expériences sur la vaporisation dans un courant d'air, sont tantôt un peu plus grandes, tantôt un peu plus petites que celles que j'ai trouvées pour la va porisation dans le vide, Les différences sont de l'ordre de celles qui peuvent provenir des incertitudes qui nous restent sur les tempéra- tures moyennes de vaporisation du liquide volatil pendant l'expérience, lesquelles n'ont pas été déterminées directe- ment. J'ai fait remarquer que la même incertitude règne sur les expériences de vaporisation dans le vide; les deux er- reurs peuvent s'ajouter dans l'examen comparatif des résul- tats fournis par les deux méthodes. Ainsi, malgré les petites variations que l’on remarque entre ces résultats, je pense que l’on peut admettre, sans er- reur notable, que La chaleur totale de vaporisation d'un liquide dans un courant gazeux est égale à celle que le méme liquide absorbe quand il bout dans une atmosphère formée par sa propre va- peur, exercant une pression égale à la force élastique que la vapeur du liquide prend réellement dans le courant gazeux. Lorsqu'on détermine la vaporisation d’un même liquide ‘volatil au milieu d’un courant d’air dans des conditions de température peu différentes, on peut s'en servir avec avan- tage pour déterminer d’autres éléments calorimétriques. Je citerai comme exemple l’usage qu'on peut en faire pour déterminer la chaleur spécifique des liquides aux tempéra- tures habituelles de notre atmosphère. La figure13, planche IT, représente un appareil que j'ai disposé à cet effet. 904 CHALEURS LATENTES Il se compose d’un calorimètre AD, dans lequel on place le liquide dont on veut déterminer la chaleur spécifique. Ce calorimètre renferme un vase cylindrique EF qui reçoit le liquide à vaporiser, et qui est fixé au calorimètre extérieur. Ce cylindre est muni, intérieurement, de plusieurs disques découpés qui forcent l’air saturé de vapeur à circuler hélicoi- dalement avant de s'échapper par la tubulure cd. Un tube ab muni en bas d’un entonnoir, à bord dentelé, amène l’air au milieu du liquide à vaporiser, de sorte que l’air traverse ce liquide en petites bulles nombreuses. L'appareil calorimé- trique est fixé invariablement au support QBC par le tube ab qui est ajusté par un bouchon sur la traverse horizon- tale Ma. Cette même traverse porte le thermomètre T qui donne la température du calorimètre. Enfin, l’agitateur fmn qui remue constamment le liquide du calorimètre est dirigé, dans son oscillation verticale, par la colonne QBC sur laquelle glisse l'anneau portant l’agitateur. Voici maintenant la manière de procéder : l'appareil étant débarrassé de tout liquide, on introduit dans le cylindre EF, par la tubulure ab, un poids p du liquide volatil, de sulfure de carbone par exemple, que l’on détermine exactement par la pesée de l'appareil sur une balance. On verse dans le calo- rimètre extérieur de l’eau qui le remplit presque exactement, et dont on détermine également le poids P. L'appareil étant remis en place, on fait marcher l’agitateur, et l'on note la variation de température que le thermomètre T subit pen- dant 5 minutes par les circonstances extérieures. On fait arriver alors par le tube ab un courant d'air sec, dont la température constante T est bien connue. Cet air traverse en bulles le sulfure de carbone du cylindre EF et le DES VAPEURS. 905 vaporise en peu de temps; on note de minute en minute la température du thermomètre T. Quand celle-ci ne change plus sensiblement, le sulfure de carbone s’est complétement vaporisé; on arrête l’arrivée de l'air, et l’on suit pendant 5 mi- nutes la variation que le thermomètre T subit par les causes extérieures. Les observations des périodes initiale et finale permettent de calculer les constantes de la formule A0 — À (5—+K à l’aide de laquelle on calculera l'effet total produit par les causes perturbatrices pendant la durée de la vaporisation. Soient : + la vaporisation du thermomètre T, après correction des perturbations extérieures, M la valeur en eau du calorimètre métallique et des appendices qui en font partie, Y le volume, ramené à 0° et à la pression 0,760, de l'air qui a tra- versé l'appareil, T la température constante de cet air à son arrivée, à la chaleur latente de vaporisation du sulfure de carbone dans les conditions où elle s’est opérée. Nous aurons Pa= (P+M):+V.1,2937. 0,237. ( _— +), De cette équation on déduit la valeur de x, laquelle com- prend les petites erreurs qui pourraient provenir de l'ap- préciation inexacte des éléments de l'appareil. On répète l'expérience en remplaçant l’eau du calorimètre par le liquide dont on veut déterminer la chaleur spécifique, T. XXVI. 114 906 CHALEURS LATENTES DES VAPEURS. et l'on réalise des conditions aussi semblables que possible à celles de l'expérience sur l’eau. Soient : p' le poids du sulfure de carbone vaporisé, V' le volume de l’air, réduit à o° et sous la pression 6",760, T’ la température de l’air à son arrivée dans l'appareil, P’ le poids du liquide placé dans le calorimètre, c la chaleur spécifique inconnue de ce liquide, *" l’abaissement de température subi par le calorimètre, après correc- tion des causes perturbatrices. Nous aurons A = P'er + Mr + V.1,2937. 0,237 (r— ) On tire c de cette équation, en mettant pour à la valeur qui a été trouvée dans l'expérience faite avec l’eau. Cette méthode peut être très-utile pour déterminer la cha- leur spécifique, aux températures ambiantes, des liquides que l'on ne peut obtenir qu'en petite quantité, car on peut donner de petites dimensions à l'appareil calorimétrique. On peut même le faire souffler en verre, et s’en servir alors pour les liquides qui attaqueraient les métaux. SUR LES CHALEURS TOTALES DE VAPORISATION DE QUELQUES AUTRES LIQUIDES. Je crois utile d'ajouter aux résultats que je viens d’in- scrire sur les chaleurs latentes de vaporisation sous diverses pressions, la description succincte de quelques expériences que j'ai faites en 1843 sur le même sujet, mais à un point de vue différent. Je me proposais alors de chercher s’il n'existait pas une relation générale entre les chaleurs latentes de vapo- risation des corps, et leurs poids atomiques ou leurs densités à l’état de vapeur. La méthode expérimentale devait pouvoir s'appliquer à toutes les substances, quelle que fût leur nature chimique, à celles qu'on ne peut obtenir qu’en petite quantité, comme à celles que l’on se procure facilement Pures et en quantité considérable. D’après cela, la petite chaudière de distillation et la partie du calorimètre qui devait recevoir la vapeur devaient être en verre. La figure 12, planche IT, donne une idée suffisante de l'appareil. La pe- tite chaudière A, exécutée par un souffleur habile avec un tube de verre de trente-cinq millimètres de diamètre, porte une tubulure latérale «b, à laquelle est soudé en un tube en verre cde courbé; elle se termine en haut par un tube ouvert Vi Le calorimètre se compose d’un vase cylindrique en lai- ton mince BCDE, muni d'une tubulure intérieure et incli- 114. 908 CHALEURS LATENTES née {. Le récipient M de vapeur, également soufflé en verre, se compose d’une capacité M qui recoit le liquide provenant de la condensation de la vapeur, surmonté d’un espace B, et d’un tube de verre /mn tourné en spirale, pour achever la condensation de la vapeur. Une tubulure latérale, inclinée, est mastiquée dans la tubulure 7; du vase en laiton BCDE. Le col cde de la petite chaudière s'engage dans la tubulure inclinée du récipient M, à l’aide d’un bouchon de liége. Voici maintenant la manière d'opérer. La chaudière A contient le liquide que l’on veut distiller ; elle est ajustée au calorimètre, et celui-ci a recu la quantité normale d’eau. L’agitateur est en marche, et l’on note de minute en minute les indications du thermomètre du calorimètre. En même temps on chauffe la petite chaudière A avec une lampe à gaz, dont on règle successivement la flamme. L'air dilaté s'échappe surtout par l’orifice du tube /g, qui est resté ou- vert. Lorsque le liquide commence à bouillir, les premières vapeurs s’échappent également par le tube fz'; les vapeurs qui arrivent dans le col BC s’y condensent et échauffent les parois. Tant que le thermomètre montre la même variation de température, de minute en minute, le calorimètre n’est pas influencé par le changement calorifique opéré sur la chaudière À : aussitôt qu'un changement sensible se mani- feste, on bouche l’orifice g et toute la vapeur se rend dans le calorimètre. Lorsque la quantité distillée est suffisante, on retire la lampe, on ouvre l’orifice g, et l’on continue à observer le thermomètre de minute en minute. Ce n’est qu'après plusieurs minutes que le liquide condensé dans le récipient M s’est mis en équilibre de température avec l’eau ambiante; le thermomètre montre alors des variations par- DES VAPEURS. 909 faitement régulières. On calcule l'influence des causes per- turbatrices à l’aide des observations de la période initiale et de la période finale, ainsi que nous l'avons souvent indiqué. Le poids du liquide condensé est déterminé, à la fin de l'expérience, par des pesées du calorimètre. Il eût été difficile de déterminer la valeur exacte, en eau, du calorimètre et de ses divers appendices, d’après leurs poids et leurs capacités calorifiques ; on l’a obtenue plus sûre- ment par une série d'expériences sur la chaleur totale de la vapeur d’eau, que l’on admettait égale à 636,7 comme elle a été donnée par mes anciennes expériences. J'avais déter- miné, avec le petit appareil, les chaleurs latentes des vapeurs de quelques liquides sur lesquels jai expérimenté, plus tard, dans le grand appareil. La comparaison des résultats obtenus sur une même substance dans les deux appareils permet de reconnaître le degré de confiance que l’on doit accorder aux résultats qui ont été obtenus avec le petit. Je commencerai par transcrire ces dernières expériences : 910 Sulfure de carbone. = 26,647 28,885 6,45 6,24 10523 10,31 2,8220372 o 3,7965 2,8220372 4,1154 94,574 94,575 2,415 96,089 2,434 97,009 Moyenne — 96,999 Nous ayons trouvé 96,80 avec le grand appareil (page 800), CHALEURS LATENTES _ 14,048 13,192 ° 9 8,82 10,41 ° s" 15,74 16,82 Log M] 2,7331973| 2,7331973 6,370 261,21 = 6°838 à | 263,35 Q 8,806 9,526 272,246 270,736 Moyenne — 271,49 Cette valeur est sensiblement plus forte que 265,5 donné par le grand appareil (page 813), 147652 19,110 19,392 621 6,28 6,22 8,51 9,31 9,31 Log M| 2,8220972| 2,8220372| ; 2,8220372 8 2°3038 320257 3,0715 104,37 105,10 105,13 4,523 4,95 4,95 à Q x 108,893 110,05 F10,08 Moyenne — 109,67 Nous avons trouvé avec le grand appareil 109,12 |} (page 820) qui diffère peu, On peut conclure de ces expériences qu'à l’aide du petit appareil, dont les éléments sont calculés comme je l'ai dit, on trouve, pour les chaleurs totales de vaporisation, des va- leurs qui diffèrent peu de celles que l’on a obtenues avec le grand appareil. Je vais inscrire maintenant les valeurs que j'ai obtenues pour les chaleurs totales de quelques li- quides que je ne pouvais pas préparer en quantité assez considérable pour opérer dans le grand appareil, ou qui auraient attaqué les métaux. DES VAPEURS. 911 Alcool amylique. Essence de térébenthine. 19,454 20,910 6,32 6,46 6,37 : : 10,18 10,33 10,65 2,8220372 || Log M 2,8220372 | 9,8220372 | 2,8920372 5,7112 + 3,878 3°8776 4,2931 203,35 x 135,96 139,31 136,28 7,937 Q 4,144 4,307 4,458 212,266 211,287 x 140,104 136,617 140,738 Moyenne X == 211,78 Moyenne X — 139,15 Pétrolène récemment distillé Essenñce de citron. : sur du potassium. I Il mm mu _ 16,748 15,685 5:67 6,63 9262 10,33 2,8220372 1,8220372 Log M 2,8220372 2,8220372 3,9371 3,6850 = 52067 5,664 156,05 155,95 à 188,75 190,87 4,33 4,65 Q 4,819 5,294 160,38 160,60 x 193,569 196,164 Moyenne X — 160,49 Moyenne X — 194,866 912 CHALEURS LATENTES Éther chlorkydrique. 24,430 2,84 6,39 2,8220372 3,4642 94,127 2,779 96,906 Moyenne X — 97,70 Éther iodhydrique. ° 5,48 £ 9,54 2,8220372 : 45063 57,426 1,549 58,975 48,170 6,73 10,86 2 ,8220372 4,1483 57,165 1,765 58,930 Moyenne X — b8,95 Brôme. Chloride d’étain. = 59,391 5 6,67 5 11,18 2,8135543 475655 50,041 1,196 51,237 Moyenne X — 650,953 62,705 6,13 10,90 2,8136543 4,7686 49,504 1,166 50,670 2,8135543 476882 45,006 1,675 46,681 Moyenne X — 46,838 69,800 6,70 11,48 2,8135543 4,855 45,278 1,717 46,995 DES VAPEURS. 913 Chlorure d'arsenic. Chlorure phosphoreux. Éther acétique. gr- S Ex Pr gr. 49,210 48,305 42,225 33,680 6,45 6,45 3,91 6,65 5 o 11,51 11,40 ? 8,15 10,96 15,94 16,92 Log M 2,8135543| 2,8135543 2,8135543] 2,8135543 2,7381973| 2,7331973 z CS ; 0 4,2354 E S 9,091 9,353 65,295 7 144,61 146,77 ° 1,705 2 8,540 9,073 67,000 67,486 Ç 153,150 155,843 Moyenne X — 69,741 Moyenne X — 67,243 Moyenne X — 154,49 Le tableau suivant renferme les chaleurs totales de vapo- risation sous la pression ordinaire de l'atmosphère, que j'ai trouvées pour quelques liquides par ce procédé très- simple : Alcool amylique............... ...... 211,78 Essence de térébenthine...........,..... 139,1d Essence de citron..................... 160,49 Pétrolène........:-.. FOBDU3D0E ST Doe 194,87 Éther chlorhydrique....... ee 97,70 Éther iodhydrique.................... 58,95 Brôme....... cateod nsan cree 50,9 Chloride d’étain...................... 16,84 Chlorure d’arsenice.....-............. 69,74 Chlorure phosphoreux................. 67,24 r Éther acétique.........., ere . 154,49 T. XXVI. 11 914 CHALEURS LATENTES J'ai fait également des expériences pour déterminer les chaleurs de vaporisation de quelques-uns de ces derniers liquides sous de faibles pressions, à l’aide d’un appareil semblable à celui que j'ai décrit, page 779; j'en donne ici les résultats : Ether chlorhydrique. | | EE se 25,985 31,460 sx 345,00 343,0 ° 7,4 7,51 ° 3,23 2,32 2,7331973| 2,7331Y73 84,66 ° 4,361 14,054 3,327 96,381 Moyennes X = F — 29,600 337,5 6,27 2,38 2,8220372 80,73 4,0767 94,149 1,879 | | | | Log Pe(o — 0) < à Q x Éther iodhydrique. sa 65,480 68,903 mo 29,0 30,0 13,01 12,06 ° 6,94 5,72 M 9,7331073| 2,7331973 138,62 128,77 ° 6,0016 6,305 51,703 51,667 1,620 1,443 53,322 53,110 Moyeuves X — 53,216 F — 29,5 F ° 9 10,47 e ( 3,56 Log M Pe(o—0) | 181,76 + 69904 à 121,66 3,723 125,383 Moyeunes X 1 ‘4 2,7331973 19,820 33,0 13,41 9,12 2,7331973 149,03 4,2021 121,86 6,00 127,860 126,621 _ 43,8 Enfin, le premier Mémoire inséré dans ce volume, celui qui traite de la chaleur spécifique des gaz et des vapeurs, fournit les éléments nécessaires au caleul des chaleurs totales de vaporisation d'un grand nombre de substances. Mais, à cause du but spécial qu'on s’est proposé dans ces recherches, l'appareil était disposé pour que les perturbations fussent aussi semblables que possible dans les deux expériences que DES VAPEURS. 915 l'on devait combiner pour en déduire la chaleur spécifique de la vapeur; l’on ne s'était pas attaché à obtenir, avec la plus grande précision, les valeurs absolues des quantités totales de chaleur dans chaque expérience individuelle. De plus, la vapeur arrivait toujours suréchauffée dans le calori- mètre, de sorte que, pour obtenir la chaleur totale de vapo- risation qui se rapporte à la vapeur saturée, il faut retran- cher de la chaleur observée celle que la vapeur abandonne pour descendre de la température avec laquelle elle arrive à celle qu’elle présenterait si elle était saturée sous la même pression. Or cette correction ne peut pas être faite avec cer- titude. Nous avons vu, en effet, que la chaleur spécifique des gaz liquéfiables par compression n’est pas constante, mais qu'elle augmente avec la température. Cette variation est considérable pour l'acide carbonique (page 128) et tout porte à croire qu'elle est encore plus grande pour les va- peurs, surtout dans le voisinage de leur liquéfaction. On s'exposerait donc à de grandes erreurs si l’on admettait que les chaleurs spécifiques des vapeurs rapprochées de leur satu- ration sont égales à celles que nous avons trouvées, comme moyennes, dans des intervalles de températures très-supé- rieures à celle de la liquéfication. Ces considérations m'ont déterminé à chercher directement les chaleurs de vapori- sation sur les vapeurs saturées, et à ne pas les déduire des expériences faites sur les vapeurs surchauffées, telles qu'elles sont consignées dans le Mémoire sur la chaleur spécifique des fluides élastiques. FIN DU TOME SECOND. TABLE DES MATIÈRES .CONTENUES DANS CE VOLUME. MÉMOIRE SUR LA CHALEUR SPÉCIFIQUE DES FLUIDES ÉLASTIQUES. Introduction. — Définitions. . : "5 Historique des recherches faites précédemment sur ce sujet. 7 — Expériences de\Crawford MMM. TN 7 — d° de Lavoisier et de Laplace. . . . . . . : 8 — d° deileshetts: 2000 0 UML 85 MM é 9 — d° de Gay-Lussac.. . . . , . . . . . LR 9 = AGE de Delaroche et Bérard. . . . . . . . . . 17 — d° de Haycraft . . . . . . 28 — d° de Delarive et Marcet. . . . . . . . . . . 30 — d° de Apjohn et Suerman, . . . . . . . . . . 35 — d° JeDulon Eee RO MEME EN UE TT. LE 37 PREMIÈRE PARTIE. Chaleur spécifique des fluides élastiques sous la pression de l’atmos- phere. Description du premier appareil employé pour ce sujet. . . . . . 42 — Méthode de calcul. . . . . . D PT RE te A ee 49 918 TABLE DES MATIÈRES. Description de l'appareil employé pour les expériences définitives, . "58 =. Méthodelde calcul "mu CI ES Re 69 _— Tableau détaillé d’une expérience sur l'air atmosphérique, ermode de CAC EE = Piece NO Expériences sur la chaleur spécifique de l'air atmosphérique sous la pression de l'atmosphère... . . . . . TT LE RE) — Chaleur spécifique de Poxygène.. . . . . . . . L'PANTS — d° de l'hydrogène. =... “TT — d° de l'acide carbonique. = eo LES — d° de l’oxyde de carbone. . . . . . : LENTON — d° du protoxyde d'azote... + à: . … : : - 134 — d° du deutoxyde diazote = PCR Ti — d° de l'hydrogène protocarboné. . . . . 139 — d° de l'hydrogène bicarboné. . . . . . . 140 Description de l'appareil employé pour les gaz qui altèrent le cuivre. 142 Chaleur spécifique du gaz acidesulEUr exe MARNE NS NULS TA) d° dé l'éther chlorhydrique.. . : . . . . AL 147 d° duvchlOre EN EN CR UE DL M 1DIT49 d° du gaz acide chlorhydrique.. . . . . . . Er dl d° de l'acide sulfhydrique . + . . . . . . . . . 159 d° du gaz ammoniaque.. . . . . . . : Haies SOI Chaleur spécifique des vapeurs, méthode expérimentale. . . . . . 163 Chaleur spécifique de la vapeur d'eau. : : . . . . . . . . . . 167 d° de JaYapenmidiether MIE OS UE 179 d° de la vapeur d'alcool... 1, RARE M re d° de la vapeur du sulfure de carbone. . . . . . 183 d° de la vapeur de benzine. . , + - . . . SEE SG d° de la vapeur de l’essence de térébenthine. . . . 187 d° de la vapeur d'esprit de bois. . . . . . . . . 188 d° de la vapeur d’éther cyanhydrique.. . . . . . 189 d° de la vapeur d’éther bromhydrique. . . . . . 190 d° de la vapeur d’éther sulfhydrique. . . . . . . 197 d° de la vapeur d’éther acétique.. . . . . . . . 192 d° de la vapeur d’acétone.. . .: . . nb M rl 193 TABLE DES MATIÈRES. 919 Chaleur spécifique de la vapeur de liqueur des Hollandais. . . . . 65 d° de la vapeur de chloroforme. . . . . . . .. 196 d°’ de lafvapeuridetbrôme UP OM PT 197 d° de la vapeur de chlorure de silicium. . . . . . 198 d° de la vapeur de chlorure phosphoreux. . . . . 199 d° de la vapeur de chlorure d’'arsenic. .- . . . . . 200 d° de la vapeur de chlorure de titane. . . . . . . 201 d° de la vapeur de bichlorure d’étain. . . . ... . 209 DEUXIÈME PARTIE. Sur la capacité calorique des gaz sous diverses pressions. Historique des recherches faites précédemment sur ce sujet.. . . . 20h Description de l'appareil employé pour ces recherches. . . . . . . 206 Bspeniencestunliuviaimosphénque 0 0... Mara d° SAR GTO nn NE RE RUE UNE PU CU u22/ d° SH GIdE CATDONQUE EE LC 226 TROISIÈME PARTIE. Détermination expérimentale de quelques éléments physiques qui ont éte utilisés dans le calcul de la chaleur spécifique des gaz et des vapeurs. Ha compresstbilité des gaz Men UE NOIR UE "CM MUR" 7229 Appareil employé pour ces recherches. . . . . . . . . . . . . 23r Compressibilité de l'air atmosphérique. . - . . . . . . . . . . 234 d° de l'acide earbomquet "#00. 0. . : 2 © 1: 236 d° defkoxysenc RER MEME EEE NO 207 d° de N'oxyde de carbone 2 NME CE ON 238 d° diproroxy de Id 'a701e EME CU 2309 don duidenroxyde dia0te PRE AP RE M SATE d° de l'hydrogène protocarboné. . . . . . . . . . 242 d° de l’hydrogène bicarboné. . . . EN M LE 7 E Emploi d'un appareil manométrique plus simple pour LES les lois de compressibilité des gaz. . . . . . . . 244 920 TABLE DES MATIÈRES. d° pour l’air atmosphérique. . . . . . . PRE ONMETRS 348 d° pour l'oxydedeicarbone-"4"#"0u. "0 002719 d° pour l'hydrogène protocarboné. . . . . . . . . 250 d° pounietdeutoxydedazote Rec" 0-0 NP .1 0200 d° pourleiprotoxydediizote NT OT 257 d° pour le gaz acide chlorhydrique.. . . . . . . . 251 d pourle gaz sulfhydrique. . . . . . . . . . . 002 d° pouridle sazammomaque., "ep" 0-0." MEN d° pounile/pazosène- PR CT 253 d° POUTAGTe SUITE RE SN CC 253 dre sur des mélanges d'air et d'acide carbonique. . . . 256 d° d° d'acide sulfureux et d'hydrogène. . 258 Sur la chaleur spécifique des liquides à diverses températures. . . . 262 Description de l'appareil employé pour ces recherches . . . . . . 263 Bhaleurs spécifiques de Lieau CROP EC 17209 d° de l'alcool sert Car. rer MST Sy) d° de l'essence deitérébenthine "Mu" 272 d° du sulfurerde carbone 274 d° de l'éther-147. enr RAP AU GE PAT . F2gb d° dUCHIOTO ONE EE EN EN EURE 276 d° de l'éther chlorhydrique. "1" "0", 277 du à deléthe Mod yATIQUE SR RER RE _ 278 d° de l’éther sulfhydrique. . . . . . SN 270 d° delléencyanbNdTqUe Re Er CRC RE 279 d° de l'étheracetique RC RCE Ho Re 00 d° de la liqueur des Hollandais. . . . . . . . . 281 d° - de l’hydrocarbure de brôme.. . . . . AMEN: d° du chlorure de carbone ŒCI'.. . . . . . . . 282 d° du pétrolène. . . Run die: de. 202 d° dedafbenzine REED d° de l’acétone. . , . . SR SES EME 2e 284 d° deilalcoolmylique. + RME DU. RNe 284 Observations générales sur les chaleurs spécifiques des liquides. . . 285 TABLE DES MATIÈRES. 921 QUATRIÈME PARTIE. Résumé et conclusions générales du mémoire sur la chaleur spé- cifique des fluides élastiques Pa eos Le Le GPO LP ee SAN R 297 Relations entre les chaleurs spécifiques des fluides élastiques et leurs DOS PALONIQUES AR MEN 0e ee Ur 302 DEUXIÈME MÉMOIRE. SUR LES FORCES ÉLASTIQUES DES VAPEURS. . . . . 335 PREMIÈRE PARTIE. Forces -elastiques des vapeurs à saturation dans le vide. . 339 Description des divers appareils employés pour ces recherches. Appareils fondés sur la méthode statique. . . . . . . . . . . . 340 Appareils fondés sur la méthode dynamique... . . . . . . . . . 343 Division des substances volatiles en plusieurs classes au point de vue des modes d'expérimentation.. . . . . . . . . . . . . . 347 Première classe : iquides de volatilité moyenne. Alcool vinique.. . . . . . D Ve RCE HAL CRC 349 ÉORERAMRENE PE EU AUS» HO DH Pig 2. 1590 Sulnreide carbone... 240, RUE NN 394 Ghlorcionmert me Per ONE 403 Benzimeni tu: Hi . ER TT ER 0 CATO Chlorure de carbone ŒCF. . . . . . . . . . . 429 Éther Chlorhydrique RE 440 Éther DroMAYATIQUE CEE CCC Cr 4438 Ether OA YATIQUE EEE CC 455 Alcool méthylique. . . . . . FRE RMS Pa Br LEE 456 Hydrocarbure de brôme. . . . . . . . . . . 462 ANGELORE ER ET CAO Chlorure de sem RE 474 Chlorure phosphoreux. . . . . . . . 477 Chlorure de Dore LL NN NC 479 HOXVIIE 116 922 TABLE DES MATIÈRES. : Pages Chlorure de cyanogène. . . . ... . . . + . - 482 Éther méthyloxalique.. . - . - . . . . . . - 485 Essence de térébenthine. . . . . . . MST SAS Fssence descitron ONU A EN EEE 02 Deuxième classe : Substances bouillant à haute température... . . . 504 Mercure MR TER VER QUE EE Le MR SO SONT RE en eue AU ES Cet 2 SGH O2 D Troisieme classe : Substances gazeuses à la température ordinaire de ( l'atmosphère, mais qu'on peut liquéfier par la compression ou par le froid., .. . -. . .-. . 535 Description des appareils qui ont été employés pour cesirecherches 44409 CNE ET. F5 90 Nouvelle pompe à piston mercuriel ; appareils divers pour soumettre les gaz à de très-fortes com- PLESSIOnS RE EI EN ELEC Appareil pour comparer les Se pa des di- VERS AZ CCR HAE EE TEL 562 Coefficient de dilatation de l'air sous diverses pres- SIOnS à : PUS) 6 Procédés pour la nel _ Méthode 2 pesées. 567 d° des volumes. 576 Nouveau manomètre à air comprimé pour mesurer les très-hautes pressions. . . . . . . MLSMENALD 80 Forces élastiques de l'acide sulfureux.. . . . . . 587 d° éther méthylique CH°O.. . . . 5gx d° éther et CE ŒH'CI. 594 d° ammoniaque. . . 00506 | d°, acide sulfhydrique.. . . . . . 612 d° acide carbonique. . . . . . . 618 d° protoxyde d’azote.. . . . . . 626 d° chlore MER MAUR 633 Conclusions et observations générales. . . . . . . . . . . . . 640 Températures d’ ébullition sous la pression ordinaire de r atmosphère. 658 TABLE DES MATIÈRES. DEUXIÈME PARTIE. Sur les temperatures d’ébullition des dissolutions salines. TROISIÈME PARTIE. Des forces élastiques des vapeurs dans les gaz. Tensions de la vapeur d’éther dans l'air. . ER Tensions de la vapeur de sulfure de carbone dans l'air. Tensions de la vapeur de benzme dans l'air. . . . . . . . hit: Calcul du poids de la vapeur d’une substance qui existe dans un vo- lume connu d’air.. . . . . Expériences sur l’eau.. . . d° SUN AICOOl SE en EME Mets culs LP d° sur l’éther.. . EU Rae QUATRIÈME PARTIE. Forces élastiques des vapeurs qui sont émises par les liquides volatils, mélangés par dissolution réciproque, ou SUperposes . Expériences par la méthode BLALIQUE EN AE Mr ne Premiere classe : Mélanges de deux substances volatiles qui n’exer- cent pas d’action dissolvante sensible l’une sur anitre CP EVENT ES Deuxième classe : Mélanges binaires de substances volatiles qui se dissolvent suivant des proportions plus ou moins considérables, mais non illimitées. Troisième classe : Mélanges binaires des liquides qui se dissolvent mutuellement en toutes proportions. . J Expériences par la méthode dynamique sur les températures d’ébul- htion de deux liquides volatils superposés, ou dissous l’un ARE RS EE one D Te Mélanges binaires de deux substances qui ne se dissolvent PAS CNE Mélanges binaires de deux substances qui se dissolvent en toutes FÉTTOE HIER RER, DOTE RCE PTE 116. 923 Pages 665 679 683 63- 4 6388 696 699 706 7 10 7) 722 724 730 731 743 924 TABLE DES MATIÈRES. CINQUIÈME PARTIE. Recherches entreprises afin de decider si l’état solide, ou liquide, des corps exerce une influence sur la force élastique des vapeurs qu'ils émettent a la même temperature dans le vide . DEUXIÈME MÉMOIRE SUR LES CHALEURS LATENTES DES VAPEURS SOUS DIVERSES PRESSIONS. Description de l'appareil employé pour les ébullitions à np tures élevées. . ES Méthode de caleul des expériences. Application au sulfure de carbone. É LL A Appareils pour déterminer les chaleurs res par évaporation du liquide dans le calorimètre. . : Expériences sur le sulfure de carbone. . d° sur l’alcool. . d° sur l’éther. . d° sur la benzine. d° sur le chloroforme. . CT d° sur le chlorure de carbone CCE. . d° sur l’acétone. . NES d° sur l'essence de térébenthine. Conclusions et discussion des méthodes expérimentales . Chaleur latente de vaporisation des substances dans les gaz... Corrections qui résultent de l’abaissement de température du liquide pendant sa vaporisation et de la non-saturation de la vapeur. Appareil fondé sur la volatilisation d'un liquide dans un courant ga- zeux, et destiné à la détermination de la chaleur spécifique des HquIdeS FREE EC 2 MR RERRTE Chaleurs totales de vaporisation d date fees sous ïà pres- sion de l'atmosphère. FIN DE LA TABLE DES MATIÈRES, Pages 71 7ôx 702 908 97 Page 10, Page 117, l'age 275, Page 418, Id. Page 419, Id. Id. dernière ligne, ligne ERRATA DU TOME [". 10, 12, ! au lieu de lisez au lieu de lisez au lieu de au lieu de au lieu de au lieu de au lieu de au lieu de RO ol His x) T Barr P.KT(: + ep — À) 1 P f PK: + log pr — à) : centimètres lisez millimètres I 2 È > se 5 1sez = £ \ Po 1 7 L = lésez (#:) ñ. 1 8 Fe 8 TP, \ (2144 TB, \ P. (. ET 16 e 16 es isez TB, Pr, Da m1 ” 1 a P\—. isez TPS U = P, P, 926 Page 596, Id., Id., Page 624, Page 625, Page 629, Id., Id., Id., ligne ligne ligne ligne ligne ligne ligne ligne ligne au lieu de au lieu de au lieu de au lieu de au lieu de au lieu de au lieu de au lieu de au lieu de ERRATA. Ay, — Aya + (e +6) = Le (Ar) — a6 — BrŸ— _ 25,505 36,820 11,062 12,278 13,635 13,982 lisez Lisez AY, = — Aÿoa6 + ERRATA DU TOME II. Page 130, ligne 10, au lieu de 8 — t— 30° lisez 0 — t + 30° : , : Page 133, ligne 9, au lieu de P — 50%,694 . à .——— 0,760 lisez P — MSA [ | 0,760 Page 328, ligne 11, au lieu de le double lisez la moitié Page 381, ligne 28, au lieu de 19,64, lisez 17,64 Page 381, dernière 1., au lieu de 92,9 lisez 9,29 Page 384, ligne 19, au lieu de 0,9143160 lisez 0,0143160 Page 405, ligne 8, au lieu de 320,43 lisez a1,63 Page 426, ligne 23, au lieu de 132479 0,2413349 lisez 1338,39 0,2457723 Page 427, ligne 23, au lieu de b— + 4,1408748 lisez b——,4,1408748 Page 429, ligne 5, au lieu de 5683,03 0,8737661 lisez 5789,3 D B18097 Page 432, ligne 22, au lieu de 148,07 lisez 149,07 Page 445, au lieu de 4095,70 0,7315145 lisez 3940,45 0,7147323 Id., au lieu de 4437,0b 0,7662758 lisez 4282,65 0,75089g90 928 Page 448, Page 449, Page 450, Page 452, Page 459, Page 472, Page 473, Page ‘478, Page 478, Page 503, Page 516, Page 59), ligne ligne ligne ligne ligne ligne ligne ligne ligne ligne ligne ligne 31, au au au au au au au ax au au heu de au au lieu de dieu de lieu de lieu de lieu de dieu de lisez lieu de lieu de lieu de lisez lieu de lisez dieu de ERRATA. sont Imarqués 1 g lisez sont marqués 1 4 0,60808g9r lisez 0,698089x que l’on a tracée Lisez que l’on tracerait 8678 ,9b lisez 767,75 145,19 Lisez 141,19 € — + 0,0171737 C—— 0,9171737 602,86 lisez 608,86 page 469 lisez page 472 log 6 — lisez log b — 4374,42 0,5601049 334,42 0,6473830 1529,61 0,8037672 2022,30 0,4250320 0,7929325 lisez 0,702932b. La ER EE Montrer A D SE N'PTU LATE nn id 2 CE LIBRAIRIE DE GAUTHIER-VILLARS SUCCESSEUR DE MALLET-BACHELIER QUAI DES AUGUSTINS, DD, À PARIS æ o ..S DE FRANCE. — Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences. Ces Comptes rendus paraissent régulièrement tous les dimanches, en un cahier de 32 à 40 pages, . quelquefois de 80 à 120. L'abonnement est annuel, et part du 4er janvier. Prix de ohletent franco : de BOAT Rene T oc 20 fr. || Pour les départements . . 30 fr. ‘a Con none non Ale A Ne, Bot Re T: 3% fr. . La collection complète, de 1835 à 1877, forme 85 volumes in-#. . . . . . . . . . 637 fr. 50 c. “Chaque année se vend séparément. : . . . . . : .. . . . . .. . . . . . . .- . 15 fr. — Table générale des Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, par ordre de ma- tières el par ordre alphabétique de noms d'auteurs. Tables des tomes I à XXXI (1835-1850). In-#, 1853. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15 fr. Tables des tomes XXXII à LXI (1851-1865). In-4, DOTO NT M EL re ne MEME Tera 15 fr. — Supplément aux Comptes rendus des Séances de l'Académie des Sciences. iomes Let /4856e14881/56parément 4. 4... . . . , 4. eo 15 fr. INSTITUT DE FRANCE. — Mémoires présentés par divers savants à l'Académie des Sciences, et imprimés par son ordre. 2° série. In-#; tomes 1 EVE 1827-1877. ME 00e SC UONESÉ RAREMENT LME CES Na ne dia due se 0e à 0 ie où 0 415 fr. — Mémoires de l'Académie des Sciences. In-4; tomes I à XL, 1816-1877 CRAQUE VOLE SE DENAISÉDOTÉMENTANN EN Male es con en oem à on » 90e ges sta eue ie» 15 fr. La librairie Gauthier-Villars, qui depuis Le 1# janvier 1877 a seule le dépôt des Mémoires publiés par l'Académie des Sciences, envoie franco sur demande la Table générale des matières contenues dans ces Mémoires. INSTITUT DE FRANCE. — Recueil de Mémoires, Rapports et Documents relatifs à l'observation du passage de Vénus sur le Soleil. Je PanTie. Procès-verbaux des séances tenues par la Commission. In-4; 1877. . . . 12 fr. 50 c. IE PARTIE, avec SUPPLÉMENT. — Mémoires. In-#, avec 7 pl., dont 3 en chromolitho- graphie; NE at ORNE Dex HART O ATEN CPS PRE ENEES A 42 fr. 50 c. INSTITUT DE FRANCE. — Mémoires relatifs à la nouvelle Maladie de la Vigne, présentés par _ divers savants. I. — DUCLAUX, Professeur de Physique à la Faculté des Sciences de Lyon, délégué de l'Académie. — studes sur la nouvelle Maladie de la Vigne dans le sud-est de la France. In-4, avec 8 planches représentant, teintes en rouge, les portions du territoire où le PARRERES a été reconnu à la fin de chacune des années 1863 : à 1872; APE E RER R ee Rae Men LOT dre 2 LS 2 ane (Épuisé.) IL: — CORNU (Maxime), aide- Éstaaliate au Muséum d'Histoire RARE délégué de l'Académie. — tudes sur la nouvelle Maladie de la Vigne. In-4, avec 3 planches en couleur, gravées sur acier, représentant les galles produites par le Phylloxera sur les feuilles des vignes américaines, les altérations des racines par le Phylloxera et des coupes de racines en un “point sain et sur un APMEnT: AVES EN ER ES eUn 2 lea BUe e 2 fr. 50 c. II. — FAUCON (Louis). — Mémoire sur la Maladie de la Vigne et sur son traitement par le procédé au ner on 4 LOT OR OL IE NES De tea et en quo de de 2;fr. 50%e. IN — BALBIANI. — Mémoire sur la reproduction du Phylloxera du chêne. In-4; 1874 . . . 4 fr. NM: — DUMAS, Secrétaire perpétuel de l'Académie des Sciences. — Mémoire sur les moyens de — combattre l'invasion du Phylloxera. [n-#; 1874. . . :... . . . . . . . . . . . . ..... détre _ ME. — BOULEY, Membre de l'Institut. — Rapport sur les mesures administratives à prendre pour préserver les territoires menacés par le Phylloxera. In-4; 1874 . . . . . . . . . . . . ... 75°C. NE: — DUMAS, Secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciebees. — Communication relative à la destruction du Phylloxera; suivie de : Nouvelles expériences effectuées avec les sulfocarbonates € alcalins; manière de les employer, par M. Mouiccerert, dél‘qué de l'Académie; et de Recherches sur l'action du coaltar dans le traitement des Vignes phylloxérées, par M. Bazraxr, délégué de LPO OR OR QE STE ERA RS Nr DRE LOT EN NE EE RUE Re AREAS 75 c. NII. — DUMAS, Secrétaire _perpétuel de l’Académie des Sciences. — Rapport sur les études relatives au Phylloxera, présentés à l’Académie des Sciences par MM. Duczaux, Max, Connu et L. Faucon. A RENE AE Re ES Ve ET ne 2e ta ee LR Nas ae 75 c. IX. — DUCLAUX, Professeur à la faculté des Sciences de Lyon. — Études sur la nouvelle Maladie de la Vigne dans le sud-est de la France. In-4, avec une planche représentant, coloriés en rouge, les pays vignobles atteints par le Phylloxera PARA MEE s Ue É laine 75 €. X. — COMMISSION DU PHYLLOXERA (Séance du 3 décembre 1874). — Observations faites par MM. Bazsrant, Connu, Girann, Mouizcererr. — Analyses chimiques des diverses parties de la vigne saine et de la vigne phy lloxérée, par M. BouriN. — Sur les vignes américaines qui résistent au Phylloxera, parM. Miczanoer, — Vins faits avec les cépages américains, par M. Pasteur. — Traitement par le goudron de houille, par M. Router. — Sulfocarbonates, par M. Duuas. In-4; 1875... 2 fr. XI. — COMITÉ DE COGNAC {Station viticole. Séance du 2 mars 1873). Expose des expériences faites à Cognac et des résultats obtenus par M. Max. Connu et M. Mouiczerenr. In-4; 4875. 4 fr. XII. — DUMAS, Secrétaine perpétuel de l’Académie des Sciences. — Note sur la ART te et les propriétés physiologiques des produits du goudron de houille. In- LENS TDR EME TREREE 50 ec. XIII. — DUCLAUX, Professeur à la Faculté des Sciences de Lyon. — Études sur la nouvelle Maladie de la Vigne dans île sud-est de la France. In-#, avec une planche "UE coloriés en rouge, É Jes pays vignobles atteints par le Phylloxera en AU TR ren rat run AR TLEN Re: NDS 75 c. XIV. — BOULEY, Membre de l'Institut. — Rapport sur les réclamations dont a été l’objet le décret relatif à l'importation en Algérie des plants d'arbres fruitiers ou forestiers venant de France. LE LS RE ETS MO EN RE ADM AL PR M Cr LE VC 2 re > 75 c. XV. —- DUMAS, Secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences, cet Max. CORNU. — Instruction praiqne sur les moyens à employer pour combattre le Phylloxera, et spécialement pendant l'hiver. In-£s 18765320 etes Res RER UE Er N Ta es DD 2 eee EEE 75 €. XVI. — MILLARDET, Délégué ae Acide. — Études sur les Vignes d'origine américaine qui résistent au-Phyloxerasin-£18716 RER dre rer ete te ie A0 ele Qt XVII. — GIRARD (Maurice), SA de l’Académie. — Indications générales sur les vignobles des Charentes; avec 3 planches représentant, teintes en rouge, les portions du territoire des Charentes . où le Phylloxera a été reconnu à la fin de chacune des années 1872, 1873 et 1874.[n-4; 1876. 2fr.50e. XVIII — CORNU (Maxime) et MOUILLEFERT, Délégués de l'Académie. — Expériences faites à la station viticole de Cognac dans le but de trouver un procédé efficace pour combattre le Phylloxera, In-45 1870 RSS I ER RS TE ee ET AU nie ap 2e GR 5 fr. XIX. — AZAM, Docteur en Médecine. — Le Phylloxera dans le département de la Gironde. In-#, avec une grande planche représentant, au moyen de teintes noires, rouges et bleues, l'état du. fléau en 1873 et son développement en 1874 et en 1875; 1876. . . . . . . . . . . . . . .. 75 C: XX. — BALBIANI — Sur l'éclosion de l'œuf d'hiver du Phylloxera de la Vigne. In-4; 1876. (Voir n° XXII.) XXI. — Extraits des Comptes rendus des Séances de l'Académie des Sciences de l'Institut de France. (Séances des 2 novembre 1875 et 2 juillet 1876). -%... 40 4 7 Re ee Are SOMMAIRE : Sur la parthénogénèse du Phylloxera comparée à celle des autres Pucerons; par M. BALBANI — Résultats obtenus, au moyen du sulfocarbonate dé potassium, sur les vigues phylloxérées de Mézel, par M. AUBÉRGIER, — Observations sur la lettre de M. Aubergier; par M. Dumas. — Sur le mode d'emploi des sulfocarbonates, par M. J.-B. JauBEerT. — Etat actuel des vignes soumises au traitement du sulfocarbonate de potassium depuis l'année dernière; jar M. P. MouiLrererT, — Résultats obtenus à Cognac avec les sulfocarbonates de sodium et de baryum appliqués aux vignes phylloxérées; par M. P. MouiLLérerrT. — Expériences relatives à la destruction du Phylloxeta; par M. MaRIoN. XXII. — BOUTIN (aîné), Délégué de l'Académie. — Études d'analyses comparatives sur la vigne saine:et sur la vigne:phylloxérée. In-4; 1877. 14 LU Duke nes 0 RENTRER 47e XXIIT. — BALBIANI, Délégué de l’Académie des Sciences, Professeur au Collége de France. — Mémoires sur le Phylloxera, présentés à l’Académie des Sciences, en 1876.1In-#; 1876. . . . 2 fr. SommatRE : Sur l'éclosion prachaine des œufs d'hiver du Phylloxera (mars 1876). — Sur l'éclosion de l'œuf à'hiven äu Phylloxera (avril 1876). — Sur la parthénogénèse du Phylloxera comparée à celle dés autres Pucerons. — Nouvelles observations sur le Phylloxera du chène comparé au Phylloxera de la vigne. — Remarques au sujet d'une Note récente de M. Lichtenstein sur la reproduction des Phylloxeras. — Recherches sur la structure et sur la vitalité des œufs du Phylloxera. XXIV. — DUCLAUX, Professeur à la Faculté des Sciences de Lyon, délégué de l'Académie. — Études sur la nouvelle Maladie de la Vigne dans le sud-est de la France. Pays vignobles alteints par le Phylloxera en 1875 et 1876. In-#, avec 2 planches; 1876. . . . . ... . . . . . .. .: 1°fr. 20 °c. XXV. — COMMISSION DU PHYLLOXERA. — Avis sur les mesures à prendre pour s'opposer à - l'extension des ravages du Phylloxera. In-4; 1877. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 75 c. XXVI. — CORNU (Maxime), Délégué de PAoñemte — Études sur le Phylloxera vastatrix. In-# de 358/pages; avec 12# planches ten couleur. 1878 JET RT, ERRORNe 10 fr INSTITUT DE FRANCE. — Instruction sur les paratonnerres, adoptée par l’Académie des Sciences (Fe Partie, 4823, par Gay-Lussac. — 1 Partie, 1854, par M. Pouillet. — III Partie, 1867, par M. Pouillet). In-18 jésus, avec 58 figures dans le texte et une planche; 1874. . . . . 2 fr. 50 c. PRÉFECTURE DE LA SEINE. — Assainissement de la Seine. Épuration et utilisation des eaux d’égoût, # beaux volumes in-8 jésus; avec 17 pl., dont 10 en chromolithographie ; 1876-1877. 26 fr. PRÉFECTURE DE LA SEINE. — Assainissement de la Seine. Épuration et utilisation des eaux d'égoût. — Rapport de la Commission d’études chargée d'étudier les procédés de culture horti- cole à l’aide des eaux d’égout. In-8 jésus avec pl.; 14878. . . . ... . . ... . . . . : 4 fr. 50 RAPPORT DE LA COMMISSION D'ÉTUDES chargée d'étudier l'influence exercée dans la presqu'ile de Gennevilliers par l'irrigation en eau d’égoût, sur la valeur vénale et locative des terres de culture. In-8 jésus avec 3 planches en chromolithographie; 1878 . . . . . . . . . 3 ft.