Sur la chaleur spécifique des vapeurs saturées

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Submitted on 1 Jan 1885

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Sur la chaleur spécifique des vapeurs saturées

E. Bouty

To cite this version:

E. Bouty. Sur la chaleur spécifique des vapeurs saturées. J. Phys. Theor. Appl., 1885, 4 (1), pp.28-30.

�10.1051/jphystap:01885004002800�. �jpa-00238371�

28

SUR LA CHALEUR SPÉCIFIQUE DES VAPEURS

SATURÉES;

PAR M. E. BOUTY.

On calcule d’ordinaire la chaleur

spécifique

^{n2 d’une} vapeur saturée par l’une des form ules

fournies par

l’application

^des

principes

de la théorie

mécanique

^de

la chaleur à un

mélange

^de vapeur ^{et de}

liquide.

^{m’ est la chaleur}

spécifique

^du

liquide,

L la chaleur latente de

vaporisation,

p la force

élastique

maximum de la vapeur : it et ti’ ^sont les volumes

spécifiques

^du

liquide

^{et de la} vapeur.

Les formules

(1)

^et

(2)

^sont

rigoureuses

^et doivent servir exclu- sivement à calculer

m; j’indiquerai

pourtant ^{une autre formule}

qui

ne se

prête qu’à

^{un calcul}

approché,

parce

qu’elle

^a

l’avantage

^de

bien montrer la

signification physique

^{de 112.}

Considérons l’unité de masse de vapeur ^{saturée à T et} faisons- lui

parcourir

^le

cycle d’opérations

^{suivant :}

- 10 On l’échauffe de dt en la maintenant saturée : eUe absorbe

une

quantité

^{de chaleur ln}

dt,

^sa

pression

augmente ^de

dp;

2° On la laisse se détendre à

température constante j usqu’à

^ce

qu’elle

^{revienne à sa force}

élastique

initiale : elle absorbe ainsi

une certaine

quantité

^de chaleur dx

égale

^{à celle}

qui

^serait

dégagée

par ^une

compression dp;

3" On la refroidit de dt sous

pression

constante : elle restitue C dt. C est la chaleur

spécifique

de la vapeur ^{sous une}

pression

constante

égale

^{à la force}

élastique

^{maximum p.}

L’aire du

cycle

ainsi parcouru ^{étant un} infiniment

petit

^{du se-}

cond

ordre,

^on _peut écrire que la ^somme des

quantités

^{de chaleur}

absorbées est

nulle,

^{et l’on a}

rigoureusement

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:01885004002800

29 La chaleur

spécifique

de la vapeur ^{saturée est} donc la diffé-

rence de la chaleur

spécifique

^sous

pression

constante, ^{et d’une}

quantité

_{-y- dt}

qui

^est

positive,

^{car elle}

représente

^{la chaleur}

dégagé

par ^une

compression

de la vapeur d’une

fraction p

p

dt

^{dt de sa pres-}

sion initiale. On

comprend

donc aisément que, suivant les circon- stances, ⁿⁱ pourra être

positif

^ou

négatif.

Pour une vapeur

qui

s’écarte peu des

propriétés

des gaz

parfaits.

même au

voisinage

de la saturation, ^on calcule aisément

dl ;

^{dt on}

peut, ^{à cet}

effet,

admettre que le travail intérieur de la compres- sion est nul et

répéter

le raisonnement élémentaire que l’on fait pour

l’expérience

^{de Clément et Desormes. Une}

compression

^d’un

gaz a

ou _11,

^rend

disponible

^une

quan ti té

de chaleur C - c;

I + at

une

compression égale à -= dégagera (1)

p

v0 ^est le volume de la vapeur ^sous la

pression

ordinaire p0, a le coefficient de dilatation des gaz.

Substituant à

dx

_dt ^sa valeur dans

(3),

^{on a}

C est donné par les

expériences

directes de

Regnault;

^{on tirera le}

quotient T dp

des Tables de 1B/1. Zeuner

(2).

p clt

Pour les corps ^{dont la} densité de vapeur ^est

faible,

l’eau par

exemple,

^{vo est}

grand

^{et m est en}

général négatif;

^il peut ^devenir

positif

pour des corps ^comme l’éther dont la molécule est com-

plexe

et, par

suite,

la densité de vapeur considérable. ^’

(’ ) ^Dans l’hypothèse d’un travail intérieur nul, le calcul rigoureux ^{conduit au}

même résultat : le lecteur exercé s’en convaincra aisément.

(2) ZEUNER, ^Théorie mécanique ^{cle la} chaleur) p. 574 ^{et suivantes.}

30

Le

quotient T t,

^{pour toutes} les substances étudiées par Re-

p dt

gnault,

^décroît

quand

^la

température s’élève ;

^{ni doit donc} aug- menteur. C’est en effet ce

qui

^a

^{lieu ;}

^{m se}

rapproche

^{de zéro s’il}

est

négatif

^{et s’en}

éloigne

^{s’il est}

positif.

^Pour certains corps

(chloroCorme, benzine)

ⁿⁱ

change

^de

signe

dans l’intervalle de

température

^{oia l’on a}

mesuré p : négatif aux températures basses,

ni devient

positif

^aux

températures

^élevées.

"Voici le résultat du calcul de _ni, pour

l’eau, d’après

^{les for-}

mules

(i)

^et

(2)

^et

d’après

^{la formule}

approchée (5) :

Les valeurs obtenues sont assez concordantes. On ne commet

donc _pas une très

grande

erreur en assimilant la vapeur d’eau ^à

un gaz

parfait,

^{même au}

voisinage

^{de la} saturation. Le travail in-

terne de la

compression

^{doit être assez} 111médiocre.

DÉTERMINATION DU

RAPPORT C/c

DES DEUX CHALEURS SPÉCIFIQUES DES GAZ

M. EM. PAQUET.

Le

rapport c

_c ^{de la chaleur}

spécifique

^sous

pression

^constante

et de la chaleur

spécifique

^{à volume constant a été} déterminé par deux méthodes

principales :

^i° par la méthode de

Laplace, qui

^a

déduit la valeur de ce rapport des résultats d’une

expérience

^an-

cienne faite par Clément ^et

Desormes;

^2° par ^une méthode fondée

sur la mesure de la vitesse du son et

l’emploi

de la formule de Newton

corrigée

par

Laplace.

Cette dernière a l’inconvénient de ^ne conduire que par ^une voie très indirecte à la valeur du rapport

C,

_c

^qui

^{est une} des données les

plus importantes

^{de la}

Physique