Le Marteau d’eau. Faire bouillir de l’eau en soufflant dessus.

PRENEZ un petit flacon bouché à l’émeri, remplissez-le d’eau aux trois quarts, et mettez le flacon bouché dans une casserole contenant de l’eau salée et posée sur le feu. L’eau salée bouillant à 109° vous aurez une température suffisante pour que l’eau du flacon entre en ébullition. Lorsque la vapeur qui s’en échappe a chassé presque tout l’air qu’il contenait, rebouchez-le vivement, retirez-le de la casserole, et évitez toute rentrée d’air en garnissant le goulot avec de la cire à cacheter. La vapeur qui se trouvait au-dessus du niveau du liquide se condense par le refroidissement, ce qui produit un vide suffisant pour exécuter l’expérience connue sous le nom de marteau d’eau (1). Retournez doucement votre flacon, le bouchon en bas, puis redressez-le brusquement, ou encore imprimez-lui de petites secousses. Vous constaterez dans les deux cas que l’eau vient choquer le fond en une seule masse, en faisant entendre un bruit analogue à celui que produirait un marteau de fer. Cela tient à ce que l’eau n’est plus divisée en gouttes isolées, comme elle le serait dans l’air, et se comporte exactement comme un corps solide.
Notre appareil va nous servir maintenant pour une seconde expérience : il s’agit de faire bouillir l’eau qu’il contient en soufflant sur le flacon. Pour cela, faisons bouillir de nouveau l’eau du flacon au bain-marie, mais sans le déboucher. Retirons-le du bain-marie, et laissons l’ébullition se calmer. Au bout de quelque temps, si nous mettons vers le haut du flacon un petit morceau de glace, nous voyons l’ébullition reprendre de plus belle, bien que l’eau soit simplement tiède; nous pourrions obtenir le même résultat en faisant couler sur le flacon un peu d’eau froide, ou tout simplement en soufflant dessus à la hauteur du niveau du liquide, au moyen d’un chalumeau de paille (1). Le froid condense les vapeurs formées par l’ébullition, ce qui produit un nouveau vide, et l’on sait que la température d’ébullition d’un liquide varie avec la pression. Plus notre vide sera parfait, plus notre eau se mettra à bouillir à basse température (2).

(1) Celle expérience rappelle celle imaginée par Franklin, et appelée. pour cela : bouillant de Franklin. On met de l’eau dans un ballon de verre a long col on la fait bouillir pour que la vapeur chasse l’air du ballon, on bouche avec un bon bouchon et, pour empêcher toute rentrée d’air, on retourne le ballon en plongeant l’extrémité du col dans un vase plein d’eau. L’ébullition a cessé dés que le ballon a été retiré du feu, mais si l’on verse de l’eau froide dans le ballon ou qu’on y pose une serviette mouillée, de manière à condenser partiellement la vapeur d’eau qui s’y trouve et par la suite diminuer sa pression intérieure on voit l’ébullition reprendre aussitôt dans le liquide. Si, au contraire ‘nous chauffons de l’eau dans un espace clos, en laissant s’y accumulera vapeur, l’ébullition ne peut se produire qu’à une température supérieure à 100°. C’est ce qui arrive dans l’appareil appelé marmite de Papin, qui a été le point de départ de la machine à vapeur.

(2) C’est pour cela qu’il est difficile de faire cuire les aliments au sommet des hautes montagnes, où, par suite de la faible pression de l’air, l’eau bout à de températures inférieures à 100°. Au sommet du Saint-Godard l’eau bout à 92°; au haut du mont Blanc, elle ne bout plus qu’à 85°.
Dans l’industrie, pour faire bouillir à basse température les sirops dont on extrait le sucre, et les empêcher ainsi de s’altérer par la chaleur, on fait continuellement le vide dans les chaudières au moyen de puissantes pompes à vide de forme spéciale; l’ébullition se produit alors à une température
Beaucoup plus basse que sous la pression atmosphérique.