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Submitted on 1 Jan 1905
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liquide et de sa vapeur saturée
L. Marchis
To cite this version:
L. Marchis. Sur le diagramme entropique d’un système formé d’un liquide et de sa vapeur saturée. J.
Phys. Theor. Appl., 1905, 4 (1), pp.509-512. �10.1051/jphystap:019050040050900�. �jpa-00241026�
SUR LE DIAGRAMME ENTROPIQUE D’UN SYSTÈME FORMÉ D’UN LIQUIDE
ET DE SA VAPEUR SATURÉE ;
Par M. L. MARCHIS.
Considérons un système de masse égale à l’unité formé d’un
liquide et de sa vapeur saturée. Traçons dans le plan (S, T) des
deux axes rectangulaires OS (entropie), OT (température absolue),
le diagramme entropique de ce système correspondant à une pres- sion P. Ce diagramme se compose :
9 ° D’une portion de courbe AB, montant de gauche à droite et représentant les variations avec la température de l’entropie de
l’unité de masse du liquide chauffé sous la pression P ;
~° D’un segment de droite BC, parallèle à l’axe OS et relatif à
la transformation du liquide en vapeur saturée sous la tension P ;
3° D’une courbe CD montant de gauche à droite et figurant en
fonction de la température les variations de l’entropie de l’unité de
masse de la vapeur surchauffée.
FIG. ’i.
Faisons croître la pression P jusqu’à la pression critique II, les points B et C décrivent deux courbes 53 et e : la première, ~3, repré-
sente les variations de l’entropie de l’unité de masse du liquide saturé
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019050040050900
quand la température croît jusqu’à la température critique; la seconde, Z, figure dans les mêmes conditions les variations de l’en-
tropie de l’unité de masse de vapeur saturée.
Lia courbe B3 monte toujours de gauche à droite ; à la température critique, elle présente une tangente parallèle à OS. Si, en effet,
m est la chaleur spécifiques du liquide saturé, une variation oS de
l’entropie de ce liquide correspondant à une variation dT de la tem- pérature est donnée par la relation : °
’
Or la chaleur spécifique d’un liquide saturé est toujours positive
et croît indéfiniment aux environs du point critique. L’équation (1),
dont le premier membre est le coefficient angulaire de la tangente à
la courbe ~3, montre bien que, pour la valeur T = Tk de la tempéra-
ture critique, ce premier membre est nul.
La courbe Z, lieu des points C, rencontre la courbe 53 au point critique K : en effet, la longueur BC représente le quotient r (T)
r (T) étant la chaleur de vaporisation à la température T. Or, on sait
que celle-ci est nulle à la température critique.
De plus, les denx courbes 53 et Z ont au point K même tangente parallèle à OS. Si, en effet, dS’ est la variation de l’entropie de
l’unité de masse de la vapeur saturée correspondant à la varia-
tion de température d’r, le coefficient angulaire de la tangente à la
courbe -0 a pour expression :
m’ étant la chaleur spécifique de la vapeur saturée. Or cette chaleur
spécifique est infinie au point critique.
11 reste à étudier l’allure de la courbe 8. C’est cette étude qui constitue, croyons-nous, la partie originale de cette note.
La chaleur spécifique m’ est infinie et négative pour T .- O ; la
courbe 8 est donc asymptote à l’axe OS.
Si la chaleur spécifique m’ reste négative jusqu’à la température critique, la courbe 8 monte constamment de droite à gauche (1).
(1) Tel semble être le cas de l’ammoniaque, dont la chaleur spécifique de vapeur
511
Mais, en général, cette chaleur spécifique présente deux points
d’inversion pour des températures T~1 et Tl.,. Dans ce cas, la courbe 8
monte d’abord de droite à gauche jusqu’au point Il’ correspondant
à la première température d’inversion T;~ ; en ce point I~, où m’ est nul, la courbe 8 présente une tangente verticale. Entre le point 1, et
le point 1,, qui correspond à la deuxième température d’inversion T i2,
la courbe 8 monte de gauche à droite; elle présente au point 12 où m’
est nul, une tangente verticale. Enfin, au delà du point 1,, jusqu’au point critique K, la courbe 8 monte de droite à gauche.
Les points de la courbe 8 compris entre I, et la correspondent
à des valeurs positives de la chaleur spécifique rn’, tous les autres points correspondant à des valeurs négatives de cette quantité. La portion de courbe 1412 est connue pour divers corps. D’après les
recherches de M. Mathias, la chaleur spécifique de la vapeur satu- rée d’anhydride sulfureux est positive entre 100° C. et 1200 C. envi-
ron. Mais, pour d’autres corps, les limites de température entre les- quelles m’ est positif sont beaucoup plus étendues : pour l’éther ces limites*sont 0° C. et 120° C. ; pour le chloroforme, 80" C. et 160° C. ;
‘pour la benzine, 1401 C. et 2i0" C.
La forme de la courbe 8 renseigne immédiatement sur le sens des transformations isentropiques d’une vapeur saturée dont la tempéra-
ture varie. Si l’état de la vapeur est représenté par le point a. ou par le point b1 1 (m’ négatif), une élévation de température amène le point figuratif dans la région de la vapeur surchauffée, un abaissement de température l’amène dans la région où cette vapeur subit une con- densation partielle. Au contraire, l’état de la vapeur est-il figuré par le point d, (m’ positif), une élévation de température amène le point figuratif dans la région de condensation partielle de la vapeur, tan- dis qu’un abaissement de température amène ce point figuratif dans
la région où la vapeur se surchauffe. Or une augmentation brusque
ou une diminution brusque de volume abaisse ou élève la tempéra-
ture d’une vapeur saturée. La forme de la courbes permet donc de
se rendre compte des phénomènes de condensation et de surchauffe
qui se produisent dans la détente ou la compression brusque d’une
saturée m’ va en croissant de la valeur - 1,207 à 0° C. à - 1,201 à 50° C., puis
décroît de nouveau et a la valeur - 1, 07~ à 70° C.
DIETERICI, Ueber’ die the¡’mischen und kalotischen Eigenschaflen des Alnlnoniaks
[Zeitschi-ift die gesamte Kiilte-Indiistî-ie, 11 année, Heft 3 mars].
vapeur saturée, suivant que, dans les conditions où se trouve cette vapeur, sa chaleur spécifique est positive ou négative.
APPAREIL POUR L’OBSERVATION ET L’ENREGISTREMENT AUTOMATIQUE
DES ORAGES;
Par M. A. TURPAIN (1).
Cet appareil, qui est en expérience à l’Observatoire météorologique
du Puy-de-Dôme, réalise le dispositif suivant :
Une série de sept cohéreurs de sensibilités différentes sont en
relation avec l’antenne. Un seul des cohéreurs, le plus sensible,
est en circuit fermé sur un relais Claude. Les six autres, de sensi- bilités graduellement croissantes, sont en circuits ouverts. Leurs sensibilités, qui se trouvent de ce fait diminuées (2), restent relati-
vement les mêmes.
Lorsqu’une décharge atmosphérique impressionne l’appareil, le
cohéreur en circuit (cohéreur de démarrage) fait naître un courant qui sert à déclencher l’appareil. Un commutateur tournant, entraîné par un poids, peut alors effectuer un tour complet et revient au
repos (position d’enclenchement).
Pendant que le commutateur tourne, la relation de l’antenne avec
les cohéreurs se trouve supprimée. L’innuence de décharges atmo- sphériques qui viendraient troubler l’enregistrement est ainsi évitée.
La durée de la rotation du commutateur est d’ailleurs réduite au
minimum.
En effectuant sa rotation complète, le commutateur produit les opérations suivantes :
1° Interrogation des six cohéreurs de sensibilités graduées qui,
introduits successivement dans le circuit d’un galvanomètre très sensible, permettent d’enregistrer photographiquement les élonga-
tions successives du galvanomètre sur une plaque sensible mobile ;
2° Décohésion des cohéreurs sur lesquels un frappeur agit pen- dant un temps suffisant ;
(1) Communication faite à la Société française de Physique : Séance du
~7 juin 1904.
(‘’) fonctionnement des cohéreu1’s associés (Soc. fr. de Physique, séance
du 19 février 1904).
