Remarques sur les chaleurs spécifiques des vapeurs

HAL Id: jpa-00237379

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00237379

Submitted on 1 Jan 1878

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Remarques sur les chaleurs spécifiques des vapeurs

H. Pellat

To cite this version:

H. Pellat. Remarques sur les chaleurs spécifiques des vapeurs. J. Phys. Theor. Appl., 1878, 7 (1),

pp.117-123. �10.1051/jphystap:018780070011701�. �jpa-00237379�

tions sonores sur un

cylindre

^en fer ductile de

Norwége,

^et

qu’il

a

reproduit

^à l’aide de ^ces

impressions

les vibrations sonores

qui

^en étaient la cause.

REMARQUES SUR LES CHALEURS SPÉCIFIQUES DES VAPEURS;

PAR M. H. PELLAT,

Professeur au Collége ^Rollin.

1.

La chaleur

spécifique

d’une vapeur ^sous

pression

^{constante dé-}

pend

non-seulement de la

température,

^{mais encore de la}

pression

dans le

voisinage

^{de son}

point

de saturation.

C’est ce

qui

^{résulte nettement de la} considération du

cycle

suivant :

io Prenons ⁱ

kilogramme

^d’un

liquide

^{à zéro sous la}

pression

P1;

portons-le

^{à la}

température

^minima

(t1)

de la vapeur pour la

pression

^{pi et} transformons-le ^en _vapeur saturée.

Il faudra lui fournir une

quantité

^{de chaleur}

^Li (chaleur

^totale

de

vaporisation).

¹

Fig. ^f.

2° Surchauffons _{la vapeur} sous la

pression

constante p

i de t1

^{à T;}

il faudra fournir une

quantité

^{de chaleur}

égale

^à

Ci représentant

la chaleur

spécifique

de la vapeur ^sous la

pression

constante P1.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018780070011701

II8

Le travail extérieur effectué

pendant

^{ces deux}

premières phases

est

égal à

ai et S1 étant les volumes

spécifiques

de la vapeur ^à T et du

liquide

^{à zéro sous la}

pression

P1.

3°

Gomprimons

la vapeur

de p1

^{à p2, il faudra fournir}

Désignons

par

(- 0)

le travail extérieur.

4° Refroidissons la vapeur de ^{T à} la

température ^{minima t2}

pour la

pression

P2, ^en maintenant celle-ci constante.

Il faudra fournir

C2

^étant la chaleur

spécifique

de la vapeur ^sous la

pression

P2.

50 Condensons la vapeur ^et refroidissons le

liquide ^{de 12}

^{à zéro}

sous la

pression

P2. Il faudra fournir

2013 L2.

Le travail extérieur effectué dans ces deux dernières transforma- tions est

égal

^à

car les volumes

spécifiques

^du

liquide

^{à zéro sont} sensiblement les mêmes sous les

pressions

^{P1 et P2.}

6° Dilatons le

liquide

^{de P2 à P1, ce}

qui

^{nous ramène au}

point

de

départ ;

^la

quantité de

chaleur nécessaire à cette dernière trans-

formation et le travail extérieur ^sont absolument

négligables.

En

appliquant

^le

principe d’équivalence

^{à ce}

cycle,

^{nous avons}

A

désignant l’équivalent calorifique

^{du travail.}

Prenons T

très-grand,

la vapeur pourra être considérée ^comme

un gaz

parfait

^dans la troisième

phase.

L’équation (I)

^se

simplifie ;

^{en vertu de la loi de}

Mariotte,

^{on a}

Dans ^un gaz

parfait

^{évoluant le}

long

^d’une

ligne isotherme,

^{la varia-}

tion

d’énergie

^{interne est}

^nulle,

^d’où

L’équation (I) simplifiée ^devient,

^{en faisant T - oo ,}

Si l’on admet que la chaleur

spécifique

d’une vapeur ^ne

dépend

pa s de la

pression,

^{on a}

et

l’équation

^devient

Cette dernière relation ne se vérifie pas ^{avec une} exactitude suffisante.

Ainsi, pour l’eau,

prenons

d’aprés Regnault,

Le il, membre de la formule

(3)

^{donne .}

Le ^{2e » » »}

Pour l’ é ther ,

I20

d’après Regnault,

d’après

^M.

Wiedemann ,

Le ^ter membre de la formule

(3)

^donne.

Pour le

chloroforme,

d’après Regnault ,

d’après

^M.

^Wiedemann,

Le Ier membre de la formule

(3)

^{donne .}

La

différence,

^{au moins} pour ^{les deux}

premiers liquides,

^{est en}

dehors des erreurs

expérimentales possibles ;

^{on ne} peut donc pas admettre

Ci

^-

C2,

c’est-à-dire que la chaleur

spécifique

^d’une

vapeur ^à

pression

^{constante soit}

indépendante

^{de cette}

pression :

les trois

exemples précédents

prouvent que C ^croît.

L’équation (2)

^montre,

^{du reste,}

que la chaleur

spécifique

^{est in-}

dépendante

^{de la}

pression,

pour des

températures

suffisamment

éloignées

de celle de la

saturation ;

^en effet pour que

l’expression

r (G2 2013 G1)dt reste ^finie,

^il faut que

(C2-C1)

^{tende vers zéro}

tAs

^t2

quand

^la

température

^s’élève.

Il serait très-intéressant de connaître comment les chaleurs

spé- cifiques

des vapeurs varient ^avec la

pression.

La méthode

employée

par 1B1. Eilhard

wiedemann,

pour ^la recherche de la variation de la chaleur

spécifique

^{avec la}

température (Journ.

^de

Phys.,

^t.

^VII,

p.

9)),

^me

paraît

éminemment propre ^{à cette}

étude,

^au moins pour de faibles

pressions.

II.

La chaleur

spécifique

^sous

pression

^constante

(C)

^{et le volume}

spécifique (J)

d’une vapeur ^sont des fonctions de la

pression (p)

et de la

température

^absolue

(T).

La détermination

expérimen-

tale de ^ces deux

fonctions, qui

^ne

paraît

pas devoir offrir de très-

grandes

difficultés

(1),

fournirait toutes les données nécessaires à l’étude

thermique

des vapeurs.

On _a, en

effet, (dQ) représentant

^la

quantité

de chaleur néces- saire à une transformation

élémentaire,

or la

quantité (h)

peut ^{se déduire} de la connaissance de

(C).

A cet

effet,

considérons un

cycle

formé de deux

lignes d’égale pression (p)

^et

(p + dp),

limitées par deux isothermes

(T)

^et

(T’), où T’>T;

^soit

(C)

la chaleur

spécifique

^{sous la}

pression

constante

(p),

^et

(C+C P dp)

^cette

^quantité

^{pour la}

^pression

(p + dp ). Appliquons

^à

ce cycle

^fermé réversible le second

prin- cipe

^{de la}

Thermodynamique dQ T

^{= o; nous aurons}

ou,

après

^{avoir réduit et divisé} par la ^constante

(dp),

(1) ^M. Herwig ^{a déterminé le volume} spécifique ((j) ^de quelques vapeurs ^{sous diffé-} rentes pressions ^et pour différentes températures.

I22

Prenons

(T’)

^assez

grand

pour

pouvoir

considérer _{la vapeur}

comme un gaz

parfaite

nous aurons

(03BC)

^étant la densité de ce gaz

parfait

par

rapport

^à

l’air,

^c’est-à-

dire la densité

théorique

de la vapeur ; d’où

Substituons dans

(2), remplaçons (T’)

par

l’infini,

^{il vient}

La ^. Ar

La

quantite a

^les valeurs suivantes : f1-

Le calcul du second terme

exige

^la connaissance de la fonc- tion

(C).

^On peut

seulement,

^dès

maintenant,

^{connaître une}

limite

supérieure

^{à sa}

^{valeur ;}

^{car, en} supposant, ^ce

qui

^{est vrai-}

semblable

que

(C P )

^{conserve le même}

^signe (positif),

^{on a}

d (p )

(T1)

^{étant la}

température

inininia pour la

pression (p).

L’équation (2)

^du

Chapitre précédent

^{détermine cette der-}

nière

quantité :

^il suffit de faire dans cette formule

elle donne alors

En faisant le

calcul,

^{on trouve :}

Cette limite

supérieure

^{du second terme est de même ordre de}

grandeur

que

lui

^{car la}

quantité dC

^{doit décroître}

rapidement;

^on

voit par ^là

qu’il

^n’est pas

négligeable

^{devant le}

premier

^terme.

EMPLOI DU CHLORURE DE MÉTHYLE COMME AGENT FRIGORIFIQUE;

PAR M. CAMILLE VINCENT.

Le chlorure de

méthyle

peut ^être

appliqué j udicieusement

^{à la}

production

^{du froid} dans les laboratoires. Je crois

utile,

^avant

d’examiner cette

application,

^de

rappeler quelques-unes

des pro-

priétés physiques

^{de ce} corps, ^et

d’exposer

sommairement ^un pro- cédé nouveau de

préparation qui

permet ^{de l’obtenir en abondance} industriellement.

Le chlorure de

méthyle,

^{dont la}

composition

^est

représentée

par la formule

C2 H3 C1,

^est gazeux à la

température ordinaire;

^{il est}

incolore,

^et

possède

^{une odeur douce et} une saveur sucrée rappe- lant celle du chloroforme. Soumis à la

compr ession,

^{il se résout}

facilement en un

liquide

^{incolore et}

très-mobile,

dont la tension de vapeur ^est de

3m,

^{13 de mercure à la}

température

^{de I5°. Ce}

liquide

^{entre en} ébullition à 201323° sous la

pression

^de

om, 76

^de

mercure.

Le chlorure de

méthyle

^{a été découvert en 183 5} par MM. Dumas

e t

lPeligo t, qui

^le

préparaient

^{en traitant l’al cool}

méthylique

par

un

mélange

de sel marin et d’acide

sulfurique. Il y

^{a eu}

jusqu’ici

peu

d’applications

^{de ce} corps, ^en raison de son

prix

^{élevé et de la}

difficulté de sa

préparation

industrielle à l’état de

pureté.