CHALEUR DÉGAGÉE DAKS LA COMBUSTION

I. — Sur réconomie des diverses sortes de combustibles, 2/ compris les huiles minérales,

(Conférence faite à Tlnstitution royale des Services unis, le l^'aTril 1867, par M. W. Macquobmb Bakkinb.)

On ne trouvera pas daos ce petit nombre de pages on principe nouveau^ ni quelque nouvelle recherche expérimentale, mais un simple essai de résumé des principes théoriques qui doivent diriger, au point de vue de Téconomie, la consommation du combustible, et Tébauche d*une sorte de cadre où viennent se placer, pour leurs applications pratiques, les données acquises dans cette matière, aussi bien que celles qu'on peut espérer d'acquérir encore.

Quelques remarques préliminaires me semblent opportunes, sur les divers modes en usage, pour exprimer les quantités de chaleur, et sur celui qu'il convient d'adopter dans le cas actuel. Quand il s'agit de travaux scientifiques, on prend ordinairement pour unité de chaleur la quantité de chaleur

nécessaire pour élever d'un degré la température d'une quantité pondérable d'eau déterminée, qu'on a prise elle-même pour unité de poids, quelle que soit d'ailleurs cette dernière unité. Par exemple^ dans l'emploi des mesures anglaises^ Tunité de chaleur à Tusage des savants est la quantité de chaleur qui élève la température d'une livre d'eau d'un degré de l'échelle Fahrenheit^ plus spécialement qui élève cette température de 39« Fahr. à 40* Fahr. Lorsqu'on dit que pen* dant une opération qui sera^ si l'on veut, la combustion d'une livre de combustible d'une certaine nature, il s'est produit tant d'unités de chaleur, on veut dire que cette opération^ en ne supposant aucune déperdition de chaleur, a élevé ou a été capable d'élever d'un degré la température du môme nombre de livres d'eau.

Je place ci-dessous les nombres qui rappellent les rapports des unités britanniques aux unités françaises ou métriques, parce que l'emploi des mesures françaises s'est tellement généralisé dans le domaine des sciences exactes, qu'il importe de connaître parfaitement leurs valeurs en mesures anglaises et de se les rendre familières, surtout aujourd'hui que leur usage dans ce royaume est légalement autorisé.

Un degré centigrade = l^S" Fahr.

Un kilogramme = 2,2046 liv.

Par conséquent, une unité française de chaleur est égale à 1,8 X 2,2046 ou 3,968 unités britanniques.

Ce mode d'expression des quantités de chaleur est une suite de la manière dont les savants déterminent ces quantités elles-mêmes par leurs expériences délicates ; ils emploient à cet effet l'instrument nommé calorimètre d'eau, qui contient une certaine masse d'eau, dans laquelle on fait passer la chaleor que développe une opération quelconquci telle que la

combustion d*tme quantité déterminée d'une substance cornbustible, et Ton mesure l'élévation de la température de Feau. Connaissait le poids de Teau du calorimètre, on peut calculer le nombre d'unités de chaleur qu'a produit la combustion. Mais ce procédé, si simple en apparence, exige des soins très-minutieux et des appareils de précision, sans lesquels les résultats pourraient être fort inexacts. Il s'y trouve une cause particulière d'inexactitude qui tient à la grande difficulté d'obtenir une température uniforme dans toute la masse de l'eau. Voici un vase contenant une certaine quantité d'eau, et un thermomètre en im point de cette eau ; ce thermomètre accuse ime certaine température, mais en un autre point de la même eau il pourrait marquer ime toute autre température. Le calorimètre doit, en conséquence, être pourvQ d'un a agitateur », comparable à un propulseur à hélice, destiné à mêler sans cesse toutes les parties de l'eau et à leur donner ahisi une même température.

11 y a, d'une autre part, des t>ertes de chaleur inévitablesi L'eau du calorimètre cède ,dô la chaleur par conduction, et il s'en échappe avec les gaz qui sont le produit de la combustion. On doit indlspensablement évaluer ces peftes de chaleur et en tenir un compte exact.

L'emploi du calorimètre pour les usages scientifiques est donc une opération très-laborieuse, qu'on ne peut guère admettre dans les expériences faites sans une extrême précision et sur une grande échelle.

Pour nous convaincre des erreurs que comporte ce nwde d'opération, supposons que nous ayons de l'eau dans une chaudière, et que nous chauffions cette eau jusqu'à ce qp» nous voyions apparaître des bulles de vapeur [s'élevant an surface, sous la pression atmosphérique ordinaire : nous pourrions nous tnmiper gravement si nous pensiom qw

foute la maàse liijtiide ^t à la température de Tébtillition. Il peut arriver que les couches inféHeures soieM à des températures plus basses que la couche superficielle, et par conséquent le seul fait de réhullitioû est loin de suffire pour faire connaître la quantité de chaleur contenue dans la masse deTeau.

Dans les applications qui se rapportent aux machines à vapeur et qui sont de la pratique la plus ordinaire, l'unité de chaleur qu'il semble le plus convenable d'adopter est Vunité de vaporisation ; c'est-à-dire, la quantité de chaleur qu'absorbe en se vaporisant l'unité de poids de l'eau soU6 la pression moyenne atmosphérique de iO 333 kilogrammes sur 1 mètre carré de la surface, l'eau étant fournie par une chaudière à la température de la vaporisation, laquelle n'est autre que le voint normal dUbulUtion, à 100* C. Cette unité de chaleur se définit avec précision, elle se mesure et s'identifie sans difficultés.

Sôus certains rapports, on peut dire qu'elle est la même dans tous les pays. Peu importent, en efifët, les différentes unités de poids ou de mesure dont on peut faire ttsage, lorsque Ton se borne à considérer le nombre d'unités de poids d'eau que fait vaporiser, au point normal d'ébtiliitiôn, une unité de poids d'une sorte quelconque de combustible. Ce nombre est exactem^tle mé^e> quel que soit le système de mesure supposé, qu'il soit anglais, français ou de toute autre nation.

L'unité anglaise de vaporisation se définit : la quantité de chaleur qui vaporise une livre d'mu au point normal d'ébullition (212« Fahr. ou 100» C), en supposant la chaudière alimentée d'eau à cette température. Elle équivaut à 966 unités dechaleur anglaises ordinaires, c'est-à-dire qu'elle est égale i 961 fols la quantité de chaleur qui élève de 1^ Fahr, la tem«

pérature d'une livre d'eau. L'unité française de vaporisation est pareillement la quantité de chaleur qui vaporise un kilogramme d'eau à la température normale d'ébullition, et qui équivaut à 537 unités de chaleur françaises ordinaires. On voit que ces résultats sont indépendants des unités de poids, et qu'on obtiendrait les mêmes nombres dans les deux cas, si Ton faisait usage d'une môme échelle thermométrique (i).

Cela posé, cette évaluation de la chaleur en unités de vaporisation est la mieux appropriée aux questions pratiques sur l'emploi des combustibles. On y trouve d'abord l'avantage d'éviter les grands nombres, de ne pas embarrasser les calculs de nombres de cinq ou de six chiffres, lorsque des nombres de deux chiffres peuvent suffire; et cet avantage est plus important qu'on ne serait peut-être porté à le penser. D'une autre part, les pouvoirs calorifiques des combustibles se trouvent exprimés en fonction de l'effet utile qu'ils sont le plus ordinairement destinés à produire. Un troisième avantage, qui a été déjà signalé, consiste en ce que l'expression des pouvoirs calorifiques se trouve indépendante des divers systèmes de poids et mesures.

Mais il ne suffit pas de savoir exprimer des quantités de chaleur en vertu de certaines conventions, il faut savoir aussi

(1) On sait parfaitement, anjourd'l^ni, qu'une quantité donnée decha* leur équivaut à une certaine quantité de travail mécanique, et qne, spécialement pour élever d*un degré Fahr. la température d*une livre d'ean, on doit dépenser, par exemple, en frottement, la quantité de travail qui serait nécessaire pour élever 772 livres à la hauteur de 1 pied. Si nous multiplions 772 par 966, nous obtenons en livres-pied le trayaUmécaniq^ qu'il faut dépenser pour vaporiser 1 livre d'eau : de sorte que la vaporisation d'une quantité d'eau donnée ^ par travail mécanique seulement, exige autant de travail que l'élévation de cette eau à la hauteur exprimée par le produit; c'est-à-dire à la hauteur de 745 800 pieds, ou 227 300 mètm, inviron. Tel est Téquivalent mécanique de Taiûté de Taponsation.

déterminer positivement ces mômes quantités par des expériences sur la vaporisation de l'eau, et ici encore il y a des précautions rigoureuses à observer si Ton aspire à des résultats exacts. En premier lieu, la chaudière doit être constamment « alimentée » ou entretenue d'eau à la température de rébuUition; il faut du moins, quand on ne peut satisfaire à cette condition, tenir compte, par le calcul, de la différence des températures. Dans la pratique, l'eau d'alimentation est presque toujours à une température inférieure à Celle de rébuUition. D'une autre part, la pression atmosphérique qui 8'exerce à la surface de l'eau n'a pas généralement sa valeur normale, d'où la nécessité d'une nouvelle correction relative à la différence entre la température de rébullition sous la pression réelle et celle de rébuUition sous la pression nor-

La quantité d'eau qui se vaporise est donc influencée à la fois par la température de l'eau d'alimentation et par la température du point d'ébuUition : cette double influence est corrigée par la formule suivante, qui va être expliquée :

Elréduite) =E(ob8ervée) x [, +|z^±^^^]

« E (observée) i> signifie la quantité de vapeur qui s'est formée réellement, et qu'on a pu observer, lorsque la température de l'eau d'alimentation et celle du point d'ébuUition étaient différentes de 212° F.

« E (réduite) n représente la valeur à laquelle serait réduite la quantité précédente, si ces deux températures avaient été celle de 212° F.

T, est la température de rébullition sous la pression normale, ou, d'après nos conventions^ celle de 212"* F; Ta est la

température de l'eau d'alimentation; T» celle du point d'ébul* lition sous la pression réelle. .

Si la température de Fébullition n'a pas été observée^ on peut la conclure delà pression atmosphérique^ au moyen des tables construites pour cet objet.

L'exactitude exige encore qu'on s'applique soigneusement à prévenir un effet particulier qui se produit souvent daos les chaydières^ c'est l'entraînement^ sous forme d'écume ou de brouillard, d'une certaine quantité d'eau liquide^ par l'action mécanique des bulles de vapeur. On neutralise cet efiet au moyen d'une disposition qui ne laisse passer hors de la chaudière que de la vapeur sèche^ mais qui se pratique difficilement sur une grande échelle. Quand on ne peut s'opposer ainsi à la sortie de l'eau liquide^ on doit l'évaluer aussi bien que possible^ et en tenir compte.

Après avoir défini l'unité de chaleur^ je vais m'occuper d'abord du pouvoir de vaporisation totale ou théorique que peut fournir un combustible d'une nature donnée^ c'est-àdire de la quantité d'eau que peut vaporiser im poids donné du combustible de la nature supposée, dans l'hypothèse qu'il n'y ait aucune perte de chaleur ; et ensuite du pouvoir effec* tif ou utilisahle de vaporisatidn^ avec l'emploi des foyers et des chaudières dont nous disposons.

Le rapport du pouvoir effectif ou pouvoir total de vaporisation est une fraction qu'on pourrait nommer V effet utile du foyer et de la chaudière, mais que je nommerai, pour abréger^ l^effet utile du foyer. Nous aurons donc, en désignant par E et Ë' le pouvoir total et le pouvoir effectif,

E' Effet utile du foyer = ^

Nous remarquerons, à cette occasion, que le pouvoir total

— gode vaporisation dépend imiquement de la composition chimique du combustible^ tandis que le pouvoir effectif dépend^ eo outre de cette composition^ de la construction des appareils de chaufîage^ de ieur tirage et de diverses autres circonstances.

Le pouvoir total de vaporisation des différentes sortes de combustibles a été déterminé par des expériences de laboratoire> dont les résultats ont été enregistrés^ et aujourd'hui nous sommes riches en documents de cette nature. Les expériences consistaient à brûler une petite quantité de chaque espèce de combustible^ en prenant les plus grands soins d'éviter les pertes de chaleur^ et à mesurer exactement la quantité de chaleur qui se développait par cette combustion. Gomme il n'était pas toujours possible d'éviter la sortie des produits gazeux dans un état plus ou moins chaud, on y suppléait en mesurant la quantité de ces gaz et leur température, et calculant en conséquence la chaleur qu'ils emportaient. C'est ainsi qu'ont procédé Dulong, Despretz et autres savants, qui ont doté rindu3tfie du ftuit de leurs recherches; nous devons beaucoup particulièrement aux travaux plus modernes de Fayre et de Silbermann, dont le9 résultats ont été publiés dans les Annales de Physique et de chimie, 1852- 1833, vol. Uj 36 et 37. Ces résultats méritent toute notre confiance, et ils semblent ne laisser plus aien à désirer pour ce qui concerne le pouvoif total ou théorique de vaporisation. Mais nos connaissances sur le pouvoir effectif sont encore très-bornées : si nous savons beaucoup à cet égard, il nous reste encore plus à savoir.

Je vais maintepant considérer en particulier le pouvoir total de vaporisation de certaines espèces de combustibles, d'après les valeurs données par les expériences que Je yiens dementioimer.

On peut distinguer deux grandes classes de combustibles, formées la première de corps simples, et la seconde de corps c imposés. Mais, ea fait de corps simples, je ne citerai que le petit nombre de ceux qui ont, dans la pratique, une importance réelle. En voici le tableau :]

Corps simples. Oxygène par Air par unité Unités de

unité de poids, de poids. vaporisation.

Gaz hydrogène 8 36 64,2

Carbone soUde. . ; . . . 2 ^ 42 15,0

Carbone solide, pour Eon premier degré d'oxydation] ^ \ 6 4,5\

Carbone gazeux , dans > 15

2 J parties d'oxyde de \ '

carbone 1 i 6 10,5/

Carbone pur et gazeux

(conclu théoriquement) 2 f- i2 21.?

La première de ces trois colonnes de chiffres indique le poids d*oxygène nécessaire pour brûler l'unité de poids du corps simple. Par exemple, 4 livre d'hydrogène exige 8 livres d'oxygène pour sa combustion complète. On peut remplacer l'oxygène pur par la quantité d'air qu'indique la seconde colonne. La troisiftne fait connaître le pouvoir total de vaporisation. Elle indique, par exemple, que la combustion de 4 livre d'hydrogène peut vaporiser 64,2 livres d'eau. C'est, de tous les corps connus, celui qui a le plus grand pouvoir de vaporisation. On voit de même que i livre de carbone exige, pour sa combustion, 2 | livres d'o^gène, ou 12 livres d'air, et qu'en brûlant elle dégage assez de chaleur pour vaporiser 45 livres d'eau.

Le carbone se présente sous diverses formes, ou dans divers

états d*agrégatioû^ notamment sous la forme de charbon de boî8, de coke, de plombagine, de diamant, et la chaleur dégagée par sa combustion n'est pas la même pour ces diverses formes, ainsi que cela résulte des expériences de Favre et de Silbermann. La chaleur de combustion est d'autant moindre qae le carbone est plus dur et plus dense, et la raison en est évidemment qu'une certaine quantité de cette chaleur se transforme dans le travail nécessaire pour vaincre la cohésion des molécules. Ainsi, le diamant, par exemple, ne vaporise pas 15 fois son poids d'eau, parce que c'est Tétat où le carbone a le plus de cohésion, et que les résultats ci-dessus exposés se rapportent au carbone sous la forme de coke ou de charbon de bois. Cette remarque a de l'importance pour la considération de quelques autres phénomènes dont je vais bientôt m'occuper.

Le nombre de la troisième colonne relatif au carbone solide suppose qu'il brûle en donnant de Foxyde de carbone, c'està-dire en absorbant seulement la moitié de la quantité d'oxygène qu'il est capable d'absorber. On sait, en effet, que l'oxygène s'unit au carbone dans deux proportions difiérentes. Une partie de carbone, en p«ids, et une partie et un tiers d'oxygène forment de l'oxyde de carbone. L'oxyde de carbone lui-même est un Combustible, et en brûlant il se combine avec autant d'oxygène qu'il en contient déjà, pour former de l'acide carbonique. Dans un fourneau qui ne reçoit pas assez d'air, le carbone ne se combine qu'avec la première proportion d'oxygène, et le résultat est de l'oxyde de carbone. Chaque livre de carbone s'empare de 1 f livre d'oxygène, qu'il trouve dans 6 livres d'air. Nous devons remarquer que, lorsque le carbone ne se combine qu'avec une seule proportion d'oxygène, son pouvoir de vaporisation ne se trouve pas seulement réduit de moitié, puisqu'il n'est que

4e4^5> tandis qiie la combinaison avec les deux proportions a un pouvoir de vaporisation égal à 15 ; le premier n'est que les trois-dixièmes du second.

En d'autres termes^ si nous brûlons Foxyde de carbone qui s'est formée et doçt le poids est 2 f livres^ puisqu'il se compose de i livre de carbone et de 1 ^ livre d'oxygène, nous développerons une quantité de chaleur^ ou de pouvoir de vaporisation, représentée par 10 -|-> difiérence entre 4,5 et 15.

Cette remarque nous conduit à une conclusion importante. Dans chacun des deux degrés successifs de la combustion du carbone, le fait chimique est exactement le même> savoir la combinaison du carbone, ou de l'oxyde de carbone avec une même quantité d'oxygène. Mais les circonstances physiques ne Sont pas les mêmes dans les deux cas : dans le premier c^is, le carbone est à Tétat solide, et dans le second il est à 1'^ gazeux. Lorsqu'il est à létat solide, il y a, comme nous l'avons vu, une cause de destruction de chaleur qui n'existe pas lorsque le carbone a déjà pris l'état de gaz. Il suit de là que la différence entre 4 ^ et 10 4, c'est-à-dire 6, est le nombre des unités de vaporisation absorbées par la transformation du carbone de l'état solide à l'état gazeux : en d'autres termes, la chaleur latente du carbone est six fois celle de Veau. Par suite, le pouvoir de vaporisation du carbone pur gazeux est ^i, puisqu'il doit surpasser de 6 unités le nombre 15 que donne l'expérience.

Le point d'interrogation qui suit le nombre 2i, dans la table, indique que cette conclusion est puretn^t théorique, et qu'elle n'a pas encore été confirmée expérimentalement; mais, si elle n*est pas démontrée d'une manière absdue, eUe est du moins extrêmement probable.

Si donc on trouvait dans la nature le carbcme simple à l'état de gaz, ou si les chimistes parvenaient à l'ol^eoir, on dé-

yelopperait^ en le brûlant^ une quantité de chaleur égale i 21 ualté^ 46 Tai)orisation.

Je pa^ actuellement à l'examen des combustibles cornposés,

n fut un temps où Ton se croyait autorisé par les expériences à poser^ en principe, que le pouvoir de vaporisation d'un corps composé est la somme des pouvoirs de vaporisation des corps simples {qu'il contient. Aujourd'hui, il est reconnu que ce principe n'est pas exact, et qu'on doit retraneher de cette somme la quantité de chaleur qui peut être nécessaire pour opérer la séparation des éléments les uns des autres. Dans certains cas, cette séparation n*entraîne pas une dépense sensible de chaleur, mais en général il est évident qu'une quantité de chaleur plus ou moins grande doit s'employer à vaincre les attractions mutuelles des éléments dont se compose le combustible. En conséquence, quand nous aurons calcule, avec les données des tables, les pouvoirs de vaporisation des corps simples combinés entre eux dans le combi^stible proposé, nous ne devons pas nous borner à en faire la somme, mais nous devrons en défalquer la quantité de chaleur qui a pu être employée à surmonter les affinités mutuelles des éléments avant qu'ils se combinassent avec l'oxygène.

Gela posé, voici les résultats intéressants d'expériences scientifiques sur les combustibles composés.

Les seuls composés qui aient pour nous une importance réelle sont ceux qui sont formés d'hydrogène et de carbone. D'après les expériences de Favre et Silbermann, le gaz des marais, composé de deux équivalents de carbone et de quatre d'hydrogène, ou en poids, de trois parties de carbone et de une d'hydrogène, donne par sa combustion la quantit de chaleur indiquée par le tableau ci-dessous :

Élémcmtf. ÉquiTalavU. Parlidi «n ^Oiigëue. Air. poidf*

Pouvoir d'étaporatioD.

! calcul si le était I

calculée comme carbone lolide.

ij'u* 1 4 18 27,3 somme

Pouvoir de vaporisation donné par

l'expérience 24,3

Différence 3,0 On voit que le carbone entre pour les trois quarts, et rhydrogène pour un quart dans la composition du gaz des marais. Pour calculer séparément les pouvoirs de vaporisation, nous prenons les trois quarts de 15, ou 11,25, qui représenteront la quantité de chaleur fournie par le carbone, supposé solide, et le quart de 64,2, ou 16,05 qui sera la quantité de chaleur provenant de Thydrogène, en tout 27,3. Mais Texpérience donne 24,3 ; d'où il suit que trois unités de chaleur ont disparu, indépendamment de la quantité de chaleur qui disparaîtrait dans la vaporisation de trois quarts d'une unité de poids en carbone, savoir 6 x | = 4 |^. On ne peut Texpliquer qu'en admettant que la quantité de chaleur employée à vaincre l'affinité qui existe entre le carbone et l'hydrogène est égale à 4 | -4- 3, ou 7 i unités de vaporisation :

Le gaz oléflant^ un des principaux produits gazeux de la houille^ donne pareillement.

B'éménts. B

qaWalen

(s. Parties en poidi.

Oxïgène.

Air.

Fontoir ^'éTapontion.

1 cilcnlée comme 12,9 li le carbone i éUit wlide.

fl^,2

vER^-rvï.

r^-'jr

■xwJ

-106- "^^IFO^^i^

\di m calculant le pouvoir de vaporisation colâmrtSTsom-* me des valeurs correspondant aux corps simples composants^ nous trouvons 22^i ; et c'est là aussi exactement ce que donne l'expérience. Mais ce fait même prouve la disparition d'une certaine quantité de chaleur : en efîet, le carhooe est à l'état gazeux dans le gaz de houille ; et si nous n*obtenons pas plus de chaleur du carbone à cet état gazeux que du carbone supposé soUde^ il doit disparaître^ dans la séparation du carbone de Thydrogène^ précisément autant de chaleur qu'il en Ikut pour vaporiser la même quantité de carbone.

C'est là un fait important^ qui simplifie considérablement le calcul du pouvoir de vaporisation de divers hydrocarbures; ear le gaz défiant n*est pas le seul dans lequel on Tait remarqué. Les expériences faites sur les composés de carbone . et d'hydrogène donnent lieu de conclure qu'en général, la dépense de chaleur nécessaire pour séparer ces deux éléments est, au moins à très-ped près, égale à la quantité de chaleur qu'absorbe le carbone solide pour passer à Tétat de gaz. Il en résulte que> si Ton excepte le gaz des marais^ on obtient le pouvoir de vaporisation des composés de cette classe, avec ime approximation très-suffisante pour la pratique, en prenant respectivement 15 et 64 pour les pouvoirs de vaporisation de chaque unité de carbone et d'hydrogène, et faisant la soname des résultats. Cette règle, qui a été vérifiée sur un grand nombre de variétés d'hydrocarbures, ne comporte pas, sans doute, une précision mathématique, mais un degré d'approximation qui convient à la généralité des applications

Noos allons maintenant supposer la présence de l'oxygène dans le combustible, et en examiner les effets. liCS travaux du docteur Joule, auquel la science doit immensément dans cette matière, ont établi deux faits généraux, qui consistent

Digitiz^d

en ce que : Tunion chimique de deux él^ents de matière produit le dégagement d'une certaine quantité de chaleur^ et la séparation chimique des mêmes éléments détermine exacte* ment la disparition de la même quantité de chaleur. Le docteur Joule a conclu ces faits d'un si grand nombre d'expériences qu'il a pu les présenter comme une loi générale de la nature. Mais cette loi est elle-même comprise^ comme m simple cas particulier, dans un grand principe, qui s'applique non-seulement aux combinaisons, aux décompositions chioiiques, et aux divers phénomènes en relation avec les transfoN mations de la chaleur, mais à la production de toutes les forces du monde matériel, et qu'on peut énoncer en ces termes : Quelle que soit la quantité de force de nature quelconque que produit un phénomène, pour produire le phénomène inverse, il faut dépenser exactement la même quantité de force.

Nous savons déjà que la combinaison de 8 kilograounes d*oxygène avec i kilogramme d'hydrogène, produit une quantité de chaleur capable de vaporiser 64 kilogramme^ d'eau. Réciproquement, si nous pouvons opérer la décompo' sition de cette eau, soit par la pile, soit par l'affinité supérieure jdu carbone pour l'hydrogène, ou par tout autre moyen, nous verrons disparaître précisément cette même quantité de chaleur, qui d'ailleurs ne disparait que parce qu'elle s'emploie tout entière à vaincre l'attraction mutuelle de l'oxygène et de l'hydrogène. De là nous conclurons la règle suivante pour les cas où le combustible contient de l'oxygène : — Calculez la quantité d'hydrogène nécessaire pour former de l'eau avec l'oxygène du combustible (ce qulse réduit à prendre le huitième du poids de l'oxygène); cette quantité d'hydrogène, pouvant être considérée déjà comme combinée ayec l'oxygène^ ne contribuera pas à la productioD

de la chaleur; mais le reste de l'hydrogène et le carbone donneront des quantités de chaleur que nous savons calculer. Si donc on représente par E la quantité totale de chaleur développée par la combustion^ on a la formule

E= i5C + 64(H— I 0), ou E = 15 G + 64 H — 8 0.

Noas n'avons supposé dans le combustible que du carbone^ de l'oxygène et de Fhydrogène. Ca sont là, en effet, les principaux éléments des combustibles ordinaires, et ce serait même leur composition complète, s*ilsne contenaient en outre quelques ingrédients non combustibles et qui forment les résidus de la combustion. Ces dernières substances ne rem* plissant id aucun rôle chimique, nous pouvons en faire abstraction.

La formule suivante donne la quantité d*air qa*on doit fournir pous alimenter d*oxygène la combustion d'un poids donné de combustible.

Cette quantité toutefois serait insuffisante dans la pratique, n faut généralement fournir un surplus d*air pour entraîner les « gaz brûlés », suivant l'expression usitée, et pour assurer sans cesse le contact du combustible avec de nouvelles quantités d'oxygène. Dans les foyers où il n'y a d'autre tirage que celui qui se fait naturellement par la cheminée, la quantité d'air consommée est double de celle qu'indique la formule, ou à peu près. Mais on la réduit notablement lorsqu'on produit un tirage par l'emploi de machines soufflantes, ou de jets de vapeur, ou autres moyens artificiels, qui ont pour effet de mélanger l'air avecles gaz combustibles; il pourra même

avoir des cas où la consommation de Tair n'excède passa valeur théorique. En définitive, l'air consommé varie de une à deux fois la quantité nécessaire théoriquement pour l'oxydation du combustible.

Voici une table des pouvoirs de vaporisation de quelques combustibles, calculés d'après les compositions chimiques :

Vaporisation due à

Charb.de bois 0,93 0,00 0,00 11,50 14,0 14,00 0,00

Coke 0,88 0,00 0,00 10,60 13,2 43,20 0,00

HouiUe 0,87 0,05 0,04 12,10 15,9 13,05 2,85

id 0,85 0,05 0,06 11,70 1 5,5 12,7o 2,75

Id 0,75 0,05 0,05 10,60 14,1 11,25 2,83

Tourbe sèche. 0,56 0,06 0,31 7,70 10,0 8,50 1,50

Bois sec 0,50 0,05 0,40 6,00 7,5 7,50 0,00

Le charbon de bois et le coke sont supposés de qualité moyenne. Les composés auxquels se rapportent la troisième et la quatrième ligne rentrent dans la nombreuse famille des hydrocarbures, et représentent spécialement des huiles minérales. La première, la seconde et la troisième colonne indiquent, pour 1 kilogramme de combustible, les proportions de carbone, d'hydrogène et d* oxygène ; elles montrent que, dans les huiles minérales, ces proportions varient de 84 à 85 pour le carbone, et de 16 à 15 pour Thydrogène. La quatrième colonne fait connaître la quantité d'air A qu'exige la combustion de 1 kilogramme de combustible; et U cinquième, son pouvoir E de vaporisation, qui varie dans

les huiles minérales de 22^7 à 22^5^ et qu'on peut supposer de 22 1. Les deux colonnes additionnelles indiquent quelles sont les parties du pouvoir de vaporisation qui sont dues respecliven^ent au carbone C et à l'hydrogène H. On voit que pour les huiles minérales, sur les "22 | unités de 'vaporisation, 42 \ sont dues au carbone, et 10 à l'hydrogène. Les cinquième, sixième et septième lignes horizontales sont relatives à trois spécimens de houille; la composition de ces combus* tibles diffère de celle des précédents en ce qu'ils contiennent de petites proportions d'oxygène, qui diminuent un peu le pouvoir de vaporisation. Il en est de même de la tourbe et du bois, auxquels se rapportent les dernières lignes.

Je dois faire observer que les spécimens d^ combustibles dont nous venons de voir la composition étaient, pour la plupart^ d'une qualité supérieure à la moyenne, et que dans ceux de qualité inférieure, le pouvoir calorifique se réduit quelquefois aux deux tiers des valeurs indiquées par cette table. Les différences sont particulièrement con^dérables pour la houille^ et s'expliquent par les proportions variables des résidus ou des cendres. L'observation, toutefois, ne s'applique pas aux huiles minérales, dont la composition ne comprend jamais de matière terreuse, et qui peuvent être considérées comme formées en totalité d'éléments combustibles^ de proportions peu variables.

J'ai cru devoir exposer avec détail les principes qui servent de base à l'évaluation des pouvoirs calorifiques des combustibles, parce qu'il est indispensable de les bien comprendre pour leurs importantes applications pratiques. Ils nous montrent^ relativement à la production de la (Valeur dans nos fourneaux, une limite d'effet utile dont on peut se rapprocher plus ou mohispar le perfectionnement des appareils^ mais qu'il est réellement impossible d'atteindre. Us nous per*»

— no —

mettent de comparer les résultats obtenus avec ceux qu*indique la théorie, et nous mettent ainsi à même de juger de l'utilité de nouvelles modifications dans les appereils. En nous fournissant des évaluations anticipées des résultats qui ne soient ni trop au-dessus, ni trop au-dessous de la vérité, ils nous mettent en garde contre deux écueils qui sont également à craindre, et peut-être également fréquents dans la pratique.

Portons maintenant notre examen sur les diverses circonstances qui produisent des pertes de chaleur.

Une première cause de perte de chaleur consiste dans Timperfection de la combustion, qui résulte de ce que 1^ éléments combustibles ne se combinent pas touç avec La quantité voulue d'oxygène. Cet efîet provient lui-même, ou d'une insuffisance dans la quantité d*air que reçoit le fourneau, ou de ce que Tair n*est pas assez mélangé avec le combustible. Dans le cas d'un combustible gazeux, un antre inconvénient peut résulter du contact du gaz avec un corps froid, qui abaisse tout à coup la t'împérature, et qui éteint la flamme avant que la combustion du gaz se soit effectuée complètement. Relativement à ringufûsance de rair,ie remède est évident, et se réduit à élargir ou multiplier les ouvertures du foyer. Mais il ne suffit pas d'introduire Tair en quantité conveuable, il faut que Tair se mélange avec le combustible. J*ai déjà signalé, sous ce rapport, l'insuffisance du tirage naturel par les cheminées, qu'on pourrait appeler un tirage tranqMle. Il manque à cette espèce de tirage une certaine agitation de Tair, qui le pOTte à effleurer les divers points de la surface du combustible solide, et le mêle avec les combustibles gazeux. On produit ces effets par l'action d'une machine soufflante, 0^ d'uu ventilateur, ou par des jets de vapeur. Bien que le combustible soit introduit à l'état solide, il s'en brûle une

graîiâe partie à Tétat de gaz, parce qa'il subit d'abord une demi-combustion qui transforme le carbone en oxyde, et l'oxyde de carbone est un combustible gazeux, dont la combustion donne de Tacide carbonique. Quant aux combustibles liquides, on peut favoriser et activer leur combustion en les« agitant par un côuraut d'air, ou les faisant tomber sous la forme d'une pluie^ et les convertissant en vapeur qui se mélange avec l'air. Quelquefois on fait arriver sur le liquide un jet de vapeur d'eausurcbauffée, qui le volatilise ali mélange sa vapeur avec Tair^

QuantarextiDctioa.de la flamma par 1m refroidissements aibiti^ c^est uii efiet qui se produit souvent dans les foyers dasmacbines à vapeur. Lorsque laflamme vienitoueber la chaudière, dont la température est relativement.très-basse, la combustion, est interrompue,^etri%yirocarbure gazeux,au lieu de brûler, se décompose. Le carbone et l'hydrogène se séparent, — le carbone sous la forme d'un poussier noir, Thy^ drogène à l'état de gaz^ et ce gaz échappa en grande partie à la combustion.

Je pourrais me proposer ici de calculer les pertes de combustible produites par une aération incomplète ou défectueuse, si je n'avais à craindre d'être entraîné dans de trop longs détails. Je rappellerai du moins un fait qui prouve, à lui seul, combien peut être préjudiciable le défaut de combustion complète : npus avons vu que la demi-combustion du carbone ne produit que 4 | unités de vaporisation, tandis que sa combustion complète en .produit IS. Le premier, nombre n'étant que les trois dixièmes du second, la perte, dans le premier cas, est de sept dixièmes. -

Lorsque le combustible est de la nature des houilles bi(u- ^>&ieuseSj composées de carbcme solide et d'hydrocarbures {ui se volatilisent^ il peut «e &ire que l'hydrogène sorte des

appareils imparfaitement brûlô^ soit seul, soit accompagné de molécules de carbone non brûlé qu'il a entraînées. En consultant notre table, nous pourrons, dans chaque cas, apprécier Ja perte de chaleur : nous y verrons que si l'hydrogène échappe seul à la combustion, la -perte est égale à 2 * unités . de vaporisation; dans quelques espèces de houille, elle peut s'élever jusqu'à 3 ; et si Thydrogène entraine du carbone, la perte peu^ être plus que doublée.

Pour obtenir une parfaite combustion du carBbne solide de

la houille, un des moyens qu*on emploie consiste à étendre le

combustible par couches minces sur itoe large grille, et à

n'en introduire à la fois que de petites quantités, de mÂiière

que la grille en reçoive, par exemple, un demi-kilogramme

environ par décimètre carré. J'ai vu quelquefois qu'on se

trouvait bien d*en consommer tout au plus la moitié de cette

quantité. L'avantage qu'on se procure ainsi est de faciliter

l'accès de Tair dans la grille et son contact avec les fragments

de combustible. Il existe un autre procédé, d'après lequel on

recouvre la grille d*un.e épaisse couche de houille, qui subit

d'abord une combustion Incomplète; il se dégage de Toxyde

de carboné et des gaz hydrogènes carbonés, en même temps

que la houille se réduit à l'état de coke. On fait passer ensuite

au-dessus de la grille un courant d'air, qui brûle les gaz

combustibles. Un troisième procédé, celui de « la plaque

morte », consiste à entasser de la houille sur une plaque de

fonte, dans l'intérieur et près de l'entrée du foyer. Cette

houille est exposée à une chaleur suffisante pour la distiller;

les gaz qui s'en dégagent passent au-dessus d'une couche de

coke chauffé au rouge sur la grille du foyer, et ils y sont

brûlés. Lorsque toute la partie volatile de la houille s'est ainsi

distillée et brûlée, le coke qui reste sur la plaque est poussé

sur la grille^ où il brûle à ison tour«^

On a inventé beaucoup d'autres dispositions pour rendre aussi parfaite que possible la combustion des diverses sortes de houille, mais je ne puis les décrire ici dans tous leurs détails : je citerai^ par exemple, Tusage de foyers complètement séparés de la chaudière, mais entourés d'un double mur de briques qui concentre la chaleur; et une autre disposition^ consistant à extraire d'abord de la bouille les gaz qu'elle peut fournir par distillation, et à les employer ensuite comme combustibles. Enfin, on a imaginé des foyers doubles, des soupapes à air de divers systèmes, et une infinité d'autres combinaisons qui tendent au môme but.

L'imperfection de la combustion n'est pas la seule sorto d'in^nvénients à considérer : on perd aussi plus ou moins de chaleur par conduction et par rayonnement,

M. Péciet a constaté que la moitié environ de la chaleur dégagée par la combustion de la houille rayonne de la surlace de ce combustible lorsqu'il est devenu incandescent, tandis que l'autre moitié de la chaleur est emportée par les gaz brûlés. Nous devons nous appliquer à conserver dans l'intérieur du foyer toute cette chaleur rayonnée. S'il se trouve des ouvertures dans les portes du foyer pour l'introduction de l'air^ nous devons employer des portes doubles dans chacune desquelles les ouvertures ne soient pas à la même hauteur ou dans la même position, afin d'in^rcepter les rayons qui tendent à sortir. 11 est peu nécessaire de rappeler, à cet égard, la grande utilité de massifs de maçonnerie autour du foyer. ^

J'arrive maintenant à Tune des causes les plus importantes de pertes de chaleur, je toux parler des pertes qui ont lieu par le^ eheminéeis. De pareilles pertes semblent inévitables, car les gaz qui sortent par les cheminées sont nécessairement à une température plus élevée que cell^ de l'air

— lU —

extérieur. Cette chaleur^ «ans doute, peut être utilisée pour divers usages que nous n'avous pas à considérer. H faut, pour le tirage, que les gaz qui sortent par la cheminée soient spé« cifiquement plus légers que Tair extérieur, mais la quantité de chaleur qui se déveloi^ est indépendante de cette considération, la perte de chaleur par la dieminée dépend de la chaleur spécifique des gaz hrûlés, qui est environ un quart de celle de Pair. Il s'ensuit que pour chaque kilogramme d'un gaz qui»8*échappe et pour chaque degré de sa température, nous avons une perte d'un quart d'unité ordinaire de chaleur. Cette unité, dans le système des mesures françaises, est j|y 4'umté de vaporisation, ou, en nombre rond, ^ ; la perte par kilogramme et par unité de température centigrade sera donc j^ d'unité de vaporisation. En conséquence, si nous désignons par 1 + AMe poids du gaz brûlé pour chaque kilogramme de combustible, et par Te Texcès de la température de ce gaz &ur celle de Tafr extérieur, la perte de chaleur par la cheminée sera donnée, en unités de vapbrisation, par la formule :

Perte de chaleur = - ^ Te centigr.

Le tableau ci-dessous en représente des applications numériques :

Te = 600» 600O 600<>

Pertes en unité de vapeur = 3,9 5,7 7,2.

Le nombre 13^ de la ligne supérieure représenterait exactement la quantité de gaz brûlée, s'il ne passait dans le foyer de la cheminée que la quantité d'air thé(^i»Bment nécessaire pour la combustion, en suppoinmt i kil(^ramme de

combustible; mais il y a généralement excès d'air sur celte quantité théorique^ de sorte que, dans le cas de la houille bitumineuse, la valeur de 1 + A' varie de 13^ à 25>^, et que la moyenne est 19''.

S'il s'agissait d'un hydrocarbure liquide, on pourrait adopter 15,3 pour la quantité d'air théorique qu'exige la combustion. En ajoutant 4 pour le poids du combustible, on aurait 46,3 pour la valeur minimum des gaz brûlés, et la formule s'appliquerait à ce nombre, comme précédemment au nombre 43. D ailleurs, dans un appareil bien construit pour ce genre de combustible, on peut arriver à ne pas dépasser cette limite.

Pour réduire la perte autant que possible, on doit évidemment éviter de laisser sortir les gaz à une température plus élevée que cela n'est nécessaire. Lorsque la cheminée produit seule le tirage, on démontre que l'effet le plus utile est celui qui s'obtient quand les gaz sortent à la température de 345^ centigrades.

li y a encore une cause de perte de chaleur qui peut être considérable, et qu'il importe d'autant plus de signaler qu'elle n'apparait pas d'abord avec la même évidence que les précédentes, c'est l'introduction dans le foyer d'une quantité d'air supérieure à celle qui est suffisante pour la combustion, dans les conditions des appareils. Tout l'air que l'on introduit au-delà de ce qui sert réellement à la combustion, loin d être utile, est éminemment nuisible, parce que cet air, en traversant le foyer, s'y échauffe et emporte une partie de la chaleur. S'il n'y a de tirage que par la cheminée, au lieu de 42 kilogrammes d'air indiqués par la combustion de 4 kilogramme de houille, Texpérience prouve qu'il en faut 24; il en faut fournir seulement 48 quand on fait usage d'une machine soufflante, et moins encore lorsque le combustible est une

huile minérale. Dans ce dernier cas^ on doit éviter avec soin d'excéder sensiblement ces limites.

Quand le tirage est produit par des moyens artificiels^ notamment par un jet de vapeur^ il n'est plus absolument besoin que Tair soit raréfié dans la cbeminée^ bien que cette raréfaction puisse encore être utile. Dans ce cas^ il est avantageux d'employer une surface de chauffe qui absorbe toute la chaleur de la combustion^ ou n'en laisse qu'une quantité insignifiante aux gaz qui s'échappent.

Il est intéressant de connaître l'influence que peut avoir l'étendue de la surface de chauffe sur Téconomie du combustible; je dirai docc quelques mots des résultats obtenus dans les expériences qui avaient pour objet cette question spéciale. C'est à travers la surface de cbauffe que la chaleur passe de la flamme dans l'eau de la chaudière. L'étendue de cette surface Influe essentiellement sur la proportion de la chaleur qui est utilisée. On n'a pas encore fondé à cet égard une théorie précise, mais la formule suivante donne empiriquement l'approximation qui peut servir à beaucoup de cas de la pratique.

Soient S la surface de chauffe, en pieds carrés, F le nombre de livres poids de combustible brûlé par heure, a et bues coefficients conclus de l'expérience; on a :

E S4-aF

Valeurs de a. . . . 0,50

etc

Valeurs de 6. . . . 1,0 0,93

etc,

Cette formule est basée sur ce principe» — que les parties de la surface les plus rapprochées de la flamme sont celles qui reçoivent le plus de chaleur. Les valeurs de a et de b, déter-

minées d'après un grand nombre d'expériences, varient suivant certaines conditions. La valeur dB a est égale à 0,5 quand il n'y a qu'un tira'ge de cheminée, et elle est égale à 0,3 quand on fait usage d'une machine soufflante ou d'un Jet de vapeur. 11 paraîtrait que le coefQcîent a est sensiblement proportionnel au carré du rapport du poids total des gaz brûlés au poids du,combustible; de sorte que si Ton double la quantité de gaz brûlés par livre de combustible, on quadrupla le coefMent a. Si l'on réduit de moitié la quantité de ces gaz, on réduit au quart le coefficient a. Quant à la valeur de 6, die est très-voisine de l'unité dans les cas où Ton donne au mouvement de Feau dans la chaudière sa direction la plus avantageuse, relativement au mouvement des produits de la combustion, c'est-à dire une direction inverse,— ce qui consiste à faire arriver Teau d'alimentation d'abord dans la partie la moins chaude de la chaudière, de sorte qu'elle se mette graduellemexit en contact avec des parties de plus en plus chaudes de la surface de chauffe. Cette dernière condition se trouve parfaitement remplie dans la chaudière inventée par lord Dundonald.Si on la néglige, on est exposé à perdre de 8 à 10 pour cent d'effet utile. Mais la diminution de l'effet utile est due principalement à la perte de chaleur par la cheminée, et c*est de cette perte que dépend le coefficient a. Voici un exemple numérique. Soit

|.= 1, a = 0,5, 6=0,9 d'où f = 0,6.

Ces données supposent que la surface de chauffe contient autant d^. pieds carrés qu*il y a de livres de combustible brûlé dans chaque heures de sorte que Is quotient du premier nombre par le second est égal à l'unité; que Ton a un tirage de phemînée de la Valeur la plus convenable, de manière que a

— iJ8 —

soit égal à 0>5 ; que d'ailteun on ne se préoccupe pas d66 conditions de rintroduction de l'eau dans la chaudière^ ni de sa température lorsqu'elle y arrive, d*où il résulte que 6 égaie 0,9. La formule donne en conséquence 0,6 pour le pouvoir effectif de vaporisation. Le cas de cet exemple est commun dans la pratique, et lorsqu'il se réalise, on le considère comme un bon résultat. Si nous avons un spécime|[^ de houille dont ]e pouvoir théorique de vaporisation soit 15, nous obtiendrons dans les mêm^ conditions les 6 dixièmes de 15 ou 9 pour la chaleur utilisée.

Jenoterai à cette occasion que reifet utile varie considéra^ blement dans les divers appareils de combustion. Il y a des cas où la chaleur utilisée ne forme que les 0,45 ou les 0,50 de la chaleur théorique, et ils, ne sont pas jugés trèsrmauvais : le rapport s'élève à 0,55 ou 0,60 dans les appareils en usage à bord des navires; il atteint quelquefois> mais rarement, 0,80 ou 0,90.

Je termine en faisant quelques remarques sur les avantages qu'on trouverait à remplacer la houille par une huile minérale, avantages qu'il nous est facile de prévoir. La houille est on combustible très-complexe. Pour en faire le meilleur emidoi, au point de vue de l'économie, il faut satisfaire à des cmiditions dont quelques-unes semblent incompatibles. Nous avons à brûler en mêaae temps le carbone soUde et le gaz qui s'en est dégagé. Nous pouvons parfaitement brûler l'un des deux sans brûler l'autre. 11 est extrêmement difficile de régler rin* troduction de l'air si bien qu'on ne pèche ni par excès ni par défaut. D'une part, pour peu que la construction du foyer soit défectueuse, ou que le chauffage soit mal dirigé , il peut sortir une grande quantité d'hydrogène non brûlé, entraînant avec lui du carbone pareillemeift non brûlé. D'une autre part, le carbone solide peut n'être brûlé qu'à mo^^ et sortir

à rétat d*oxyde 4e carboiié. Les dispositions et (procédés qui ont été conçus pour obvier à ces inconvénients ne sont pas d'une application très-simple, ni très-facile dans la pratique; et surtout le résultât dépend trop de Thabileté du chaufTeur. 0n peut dire que sur presque tous les points le succès dépend de la manière dont le feu est gouverné. Les foyers de la construction la plus judicieuse, les meilleures chaudières qui aient été inventées, sous la direcUon d'un chauffeur né- , gligent, peuvent donner les plus détestables résultats. Mais il en sera tout autrement si la houille est remplacée par une huile minérale. Le problème se réduit alors à la construction d'un appareil et à rétablissement de dispositions qui assurent à rhuile introduite dans le foyer son mélange intime avec l'air, le combustible pouvant d'ailleurs être à l'état de vapeur, ou arriver sous la forme d'une pluie fine, ou brûler avec l'emploi d'une mèche, comme dans les lampes, ou de toute autre matière poreuse. Il semble qu'on atteint ce but le mieux possible au moyen d'un jet de vapeur d'eau. Dans ce cas, pourvu que l'appareil ait été bien construit pour sa destination^ une fois que le fonctionnement aura commencé, il se continuera presque de lui-même, et n'exigera que lasurveillance la plus ordinaire.

Dans remploi des huiles minérales, il est certainement possible, d'une part, d'obtenir une combustion complète, et, d'autre part, de réduire considérablement la perte de chaleur par la sortie des gaz brûlés-. Un pouvoir effectif de vaporisation égal à 90 pour cent du pouvoir total théorique n'aurait rien d'extraordinaire. A ce compte, pour ceux de ces composés dont le pouvoir total est 22 |, on obtiendrait un pouvoir effectif représenté par 20, et ce résultat serait très-beau, comparé avec ceux que donnent les combustibles usuels. Du

reste^ je crois qu'on a déjà obtenu 19 ou 20 dans des expérience^ qui continuent encore aujourd'hui.

J'ajoute deux mots sur les jets de vapeur et leur mode d'action dans les cas que nous avons considérés. Cette action est d'abord toute mécanique,* l'impulsion qu'en reçoivent les molécules des combustibles gazeux a pour efiet de les mettre en contact avec les molécules d*oxygène de l'air, et de favoriser ainsi leur combustion. Mais il peut y avoir ensuite une action chimique dont le résultat serait d'éviter les dépôts de charbon non brûlé, et voici en quoi elle consisterait. Tous les hydrocarbures, portés à une température élevée, quand ils ne subissent pas une combustion vive et rapide, ont une tendance à déposer du carbone. C'est ainsi que la flamme d'une lampe est fumeuse lorsqu'on ne lui fournit pas en abondance l'oxygène dont elle a besoin. Or, il n'est pas impossible que Foxygène de la vapeur se combine avec le car? bone de l'hydrocarbure, et que l'hydrogène des deux parts devienne libre. De là résulterait un mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène qui ne pourrait manquer de brûler complètement, et l'on s'expliquerait de cette manière l'absence de dépôt charbonneux.

BEGHERGHES D£ M. HENRY SAINTE-GLÀIRE-DEYILLE.

!• Sur lei propriété! phyticpiei et le pouvoir calorique de« pétroles et huiles minérales. {Résumée)

Des appareils calorimétriques^ dont la pièce pxtecipale est un générateur tubulaire de six chevaux, ont été établis à TEcole normale et servent en ce moment à la détermination des quantités de chaleur produites par la combustion des huiles minérales. Ces appareils, chauffés par le procédé de M. Paul Audouin^sont disposés de telle sorte qu'il peuvent donner en même temps le nombre de calories qui représente le pouvoir calorique absolu des huiles minérales et le nombre réalisable en pratique de kilogrammes d*eau vaporisés par un kilogramme de ces matières.

Pour dépouiller dans les combustions, à 2 pour 100 près, l'air des foyers de tout roxygéne qu'il contient, et qui se

transforme en eau et en acide carbonique, on a indroduit Fair soumis à une pression constante et animé d*une vitesse invariable. Une petite machine soufflante, réglée par un appareil électromagnétique et le système de ventilation de M. Plarron de Mondésir, a permis de réaliser ces conditions. La cheminée de l'appareil calorimétrique est remplacée par un réfrigérant à grande surface, qui permet de ramener la température des gaz de la combustion à la température ambiante, et rend les mesures indépendantes de la quantité d'air employée à la combustion. Il suf&t alors, pour déterminer le nombre de calories, d'employer un appareil très-simple et encore inédit, inventé par M. Paul de Mondésir, ingénieur eo chef des manufactures de TËtat, et qu'on pourrait appeler une caisse calorimétrique.

Les huiles minérales» combustibles liquides, volatils et homogènes, sont susceptibles de brûler sans résidu. 11 en résulte qu'on peut les introduire dans un foyer convenablement disposé, au moyen d'une pompe ou tout autre appareil réglé automatiquement à telle pression qu'on veut, avec la quantité d'air strictement nécessaire à la combustion, et marcher ainsi, avec un f(fjev constamment fermé, sans Tintervention d'un chauffeur.

Une combinaison heureuse des belles méthodes expérimentales de MM. Favre et Silbermann avec les principes de la caisse calorimétrique de M. Paul de Mondésir permettra de déterminer rapidement, dans de petits appareils et au moyen de l'oxygène, le pouvoir calorifique des huiles minérales par un procédé qui permettra d'écarter toute hypothèse sur la constitution des hydrogènes carbonés.

M. Sainte-Glaire-Deville a déterminé trois données prlncipsdes, dont yoici la portée.

i** Le degré de volatiUté : en soumettant Thuile minérale i

la distillatton dans un alambic en cuivîe muni d'un serpentin et d'un thermomètre sur lequel on lit à chaque instant la température de la vapeur^ on mesure la quantité de matière passée avant 140 degrés; cette quantité donne à la fois la mesure du danger que Fhuile peut faire courir et la perte qu*il faut lui faire subir pour écarter dans son emploi celte chance d'accident. 2^ Le coefficient de dilatation si considérable donnera aux expéditeurs ou aux ingénieurs la mesure de l'espace minimum qu'il est nécessaire de laisser au-dessus des caisses destinées au transport de ces matières, pour éviter toute chance d*explosion correspondant à une augmentation prévue de température. 3<* La composition de l* huile brute et distiUée fournira aux ingénieurs le moyen de. calculer les pouvoirs calorifiques par la méthode de M. Rankine^ et aux dûmisted le moyen de reconnaître le genre de composé auquel ces huiles doivent être rapportées.

M. H. Deville a été très-efficacement aidé par trois de ses élèves les plus expérimentés^ MM. Ditte^ Pougnet et Prudhon^ qui ont bien -voulu compléter et contrôler ses nombreuses analyses et déterminations de toute sorte^ il leur en témoigne toute sa gratitude.

!<" HuaE LOURDE DE LA YlRatNIE OCCIDENTALE (Whlte oak).

A 35 mètres environ de profondeur, à la base du terrain houiller. Donnée par M. Foucou.

Perte par la chaleur à : lOO^" 1>0 pour cent; 140» i,3; 180» 12,0.

Brute. Composition : G 83,5; H 13,3; 3,2.

Densité à : zéro 0,S73 ; 50o,i 0,853. (Coefficient de dilatation, 0,00072.

DisOm. Cmpomon ; C 85,3; JI 13>9; 0,8.

Densité : à Id» 0^819; du résidu de la distillation (13%3) 0,864.

2® HiriLE LÉGÈRE DE LA VIRGINIE OCCIDENTALE (Burnlûg

springs). A 220 mètres de profondeur, grèi supérieurs du terrain dévonien. Donnée par M. Foucou; employée la fabrique des huiles d'éclairage.

Perte par la chaleur à : 100<» 1,3; 120*4,3; 140Mi,Oj 150« 17,7; 180O 25,2; 200'» 28,5.

Brute. Composition : G 84,3; H 14,1 ; 1>6.

Densité à : zéro 0,8412; 50%1 808. Dilatation, 0,000839.

Distillée. Composition : C 84,0; H 14,4; 1,6.

Densité à : 14%2 0,762; du résidu de la distillation (14%8) 0,860.

3* Huile légère de Penstlvanib (OU creek). Troiâème assise du grès du terrain dévonien, à 200 mètres de profon* deur. Donnée par M. Foucou; la plus employée dans les fabriques d'éclairage.

Perte par la chaleur à : 100*4,3; 120* 10,7; 140* 16,0; 160* 23,7; 180» 28,7; 200* 31,0.

BruU. Composition : C 82,0; H 14,8; 3,2.

Densité à : zéro 0,816; o0%l 0,784. Dilatatioq^ 0,00084.

IHstillée. Composition : C 85,1; H 14,3; 0,6. '

Densité à : 13%6 0,735; du résidu de la distillation (13',6) 0,845.

4» HuiLls LOURDE DE l*Ohio. Noire et visqueuse. Donnée par M. Foucou. Elle monte dans l'appareil et ne peut être distillée méthodiquement. On en distille seulement une partie auxeO" virons de 350* et une autre portion au-dessus de 350*. BrtUe. Composition : C 84,2; H 13,1 ; 2,7. \,

Densité à : zéro 0,887; 53* 0,853. Dilatation 0>000748«

IHsHUêe. Composition : avant 380« C 85,4; H U^4; 0,06 ; après 350* C 86,7; H 12; 4,4.

Densité : à 44% du second produit 0^762; du résidu de la disUilation (14%8) 0,860.

5« Huile lourde de Pe^ylvanib, bords de la rivière Allegany, Plumer-farm. Premières assises du grès supérieur dévonien, à 200 mètres de profondeur. Donnée par M. Foucou ; employée à lubrifier les machines.

Perte parla chaleur: avant 2d0<> presque nulle; à 280« 42,0.

Brute. Composition : G 84,9; H 43,7; 4,4.

Densité à : zéro 0,886; 50%4' 0,853. Dilatation, 0,00724.

Distillée. Composition : G 85,4; H 43,8; 0,8.

Densité : à 43'',2 0,802; du résidu de la distillation (43<>)

6« Huile àméetgaine de pétrole du commerce de Parts (sans doute Pensylvanie). Noire, fluorescente en bleu.

Perte par la chaleur à : lOO^ 2,8; 420o 5,3; 440» 12,0; 160* 49,8; 480« 25,4; 200* 30,3.

Brute. Composition : C 83,4; H 44,7; 4,9Î

Densité à : zéro 0,820; 55%3 0,784. Dilatation, 0,0068. Chaleur spécifique 0,48. '

Distillée. Composition : C 84,2; H 44,5; 4,3.

Densité : à 43«,6 0,736; du résidu de la distillation (i3<',6) 0,736. Chaleur spécifique 0,50,

7« Huile lourde de la Compagnie parisienne du gaz, extraite de la houille.

Perte par la chaleur : de O** à 450* un peu d'eau; à tOO"* 42,5.

Brute. Composition : C 82,0; H 7,6; oxygène^ azote et soufre 40,4.

-^ 126 — Benaitéà : zéro 1,044; SI» 1,007. Dilatation, 0,00743.

S^ PÉTROLE DE PARME, commune de Salo. Donné par le commandeur Devincenzi. Liquide, limpide, très-fluide, coloration ambrée, fluorescent en bleu^

Perte par la chaleur à: iOO» {,i; 120* 9,3; 440» 33,3; 160» 39,6; 180« 60,5; 200° 69,3.

Brut. Composition : C 84,0; H 13,4; 1,8.

Densité à : zéro 0,786; 51%1 0,747. Dilatation, 6,00106. Chaleur latente à la température moyenne de distlilation (125àl40o)115\

Distillé, Composition : C 85,0; H 13,7; 1,3.

Densité : à 13%2 0,775 ; du résidu de la distillation (11*,2) 0,850.

9* Huile de JÀYA(Dandang-Ilo). Donnée par M. Von Baumhauer.

Perte par la chaleur (distille à 158o) à : 100» 1,0; 120» 1,0; 186» 7,7; 200» 15,6; 220- 2l2,3; 240° 24,3; 250o 28,3,

Brute. Composition : C 87,1 ; H 12,0; O 1,9.

Densité à : zéro 0,923; 53* 0,888. Dilatation, 0,000769.

DistiHée. Composition : C 86,2; H 12,2; 1,6.

Densité: 0,811; du résidu de la distillation tl3^3) 0,931.

10» EmLE DE Java (Tjibodas-Fanggah), donnée par M. Von Baumhauer.

Perte par la chaleur à : 100* 0,8; 120» 3,0; 140» Ô,3; lÔOJ» 16,3; 180» 22,0; 200o 27,8.

Brute. Composition : C 83,6; H 14,0; 2,4.

Densité à : zéro 0,827 ; 53» 0,789. Dilatation, 0,827.

Distillée. Composition : C 83,9 ; H. 14,1 ; 2,0. . Densité : à 13%1 a,778 ; du résidu de la distiUation (13V) 0,914.

!!• Hïïus DE Java (Gogor), donnée par M. Von Baonâiauer. Perte par la chaleur à : 220<> 2,3; 240« 4,0; 260« ^;0; 280M7,7; 300*28,3.

Brute. Composition : C 88,0; H 11,2; 2,8.

Denâtéà : zéro 0,972; 53» 0,945. Dilatation, 0,000652.

DUHllée. Composition C 85,1 ; H 12,2; 1,7.

Densité : à i3''2 0,762; du résidu de la distillation (i3^2) 0,942.

12* Huile de BÉCHELBaoNN (Bas-Rhin), produit de la distillation, donnée par M. Boussingault.

Matière brute. Perte par la chaleur à : 200» 4,1 ; 220» 8,3; 240M3,3; 264- 25,0.

Huile &rwte.. Composition: C 86,9; H H,S; 1,3.

Densité à : zéro 0,912; 5lo 0,879. Dilatation, 0,00767.

Distillée. Composition : C 85,1 ; H 13,0; 0,9.

D^sité : à llo,6 0,825; du résidu de la distillation (14«) 0,827.

13« Hni^ BB BÉrc^HELBBOiïN. "Naturelle, donnée et toalyeée par IL Boussingault. A 280<^ cette huile ne perd rien.

Composition : G 85,6; H 9,6; Az 0,25; Cendres 0,05; 4,5.

Densité à : zéro 0,968; 50o,6 0,935. Dilatation, 0,000697.

14» PÉTROLE BRUT I»B BÉGHELBRONN. PrÔdult VlsqueUX.

Envoi de M. Le Bel.

Brut. Perte par la chaleur à ; 170* 5,3; 190» 10,3; 210» 20,7; Î30o 30,7; 2B0« 37,3.

Composition: C 85,7; H 12,0; 2,3.

Densité^ : zéro 0,^92; 50o 0,8^7. Dilatation 0,000793.

Distillé. Composition : G 84,5; H 12,6; 2,9.

Densité: à 21t,4 0^816; du résidu de la distillation (21«>2)

i5o PÉTROLE DE Sghwàbwiller (Bas-Rhio). Envoi de M. Sanyas.

Brut. Perte par la chaleur à : 170» 7,7; 190»42,0; 210* i7,3; 230» 23,0; 250o 28,7.

Composition : G 86,2; H 13,3; 0,5.

Densité à : zéro 0,86i; 50* 0,828. Dilatation, 0,000858.

Distillé. Composition : C 84,3; H 13,6; 2,1.

Densité : à 22«,2 0,776 ; du résidu de la distiliatioQ . (22') 0,882.

16« PÉTROLE DE ScHWÀBwiLLER (Bas-Rbiu), de la Compagnie des pétroles français, extrait de$ Fables bitumineux par M. Sanyas. Fluorescent en bleu.

Cru. Perte par lachaleurà : 160» 5,6; 180« 14,6; 200» 22,0; 220<? 34,3 ; 240o 39,3 ; 250» 42,7.

Composition : C 79,8 à 79,8; H 13,6 à 13,5; 6,9 à 6,7.

Densité à : zéro 0,829; 51o,8 0,795. Dilatation, 0,000843.

Distillé. Composition : C 85,5 ; H 1 4,2; O 0,3.

Densité : à 20» 0,776; du résidu de la distillation (21o,8) 0,849.

17'' HuiLEBE GÂBiAir(Hérault).Visqueuseet noire (M. Foucou). Brute. Pexie par la chaleur à : 292o 0,7; 300' 14,0. Composition : C 86,1 ; H 12,7 ; 1,2.

Densité à : zéro 0,894; bO"* 0^731. Dilatation, 0,000687. Distillée. Composition : C 86,5; E 12,4; 1,2. Densité : à 20«,6 0i860; du résidu de la distillation (20*,4) 0,888.

18* PÉTROLE DE HANOVRE (iEdosse), pris à la surfaee. Noir, un peu visqueux (M. Foucou, n* 3).

Brut. Perte par la chaleur à : lOO» 0,5 j 120» 2,7; i40o 5; 200*U;22OM4;25OM9.

Composition : C 80,4; H 12,7; 6,9.

Densité à : zéro 0,892; 48%2 0,860. Dilatation, 0,000772. Distillé. Composition : C 83,2; H 13,6; 3,2. Densité : à 2r 0,775 ; du résidu de la distillation 122«) 0,908.

19* PÉTROLE DU Hanovre (Witze), 50 mètres de profondeur, noir, assez visqueux, coule lentement (M. Foucou, n" 4). Brut. Perte par la chaleur à : 250- 5,4; 270» 7,8; 300o 16,3. Composition: C'86,2; H H,4; 2,4.

Densité à i zéro 0,955; 50«,6 0,925. Dilatation, 0,000641. BistUlé. Composition : C 84,3; H 1*2,5; 3,2.

Densité : à 2r 0,842 ;;du résidu. de la distillation (21<>) 0,959.

20» PÉTROLE DU Hanovre (Oberg), à 12 mètres, dichroïque, légèrement visqueux (M. Foucou, n* 5).

Brut. Perte par la chaleur : à 250* 8,6.

Composition : C «4,4; H 11,5; 4,4.

Densité à : zéro 0,944; 48,2 0,915. Dilatation, 0,000662. Distillé. Composition : G 84,1; H 13,0; 2,9.

Densité ; à 21<> 0,830 ; du résidu de la distillation (21*) 0,944.

2r PÉTROLE DE Gallicïe (Ost-GaUlzien). Ènvei de M. Ami Boue, membre de l'Académie des sciences de Vienne.

Brut. Perte par la dialeur à : 100» 2,1 ; 120« 4,6; 140' 8,7 ieo- 13,7; 180* 14,3; 200» 21,7; 220* 25,3; 250* 32,3. .

Composition : C 82,2; H 12,1 ; 5,7.

Densité à : zéro 0,870; 50° 0,836. Dilatation, 0,000813.

DUtillé. Composition : G 80,5; H 13,6; 5,9.

Densité : à 21* 0,778 ; du résidu de* la distillation (21') 0,901 .

22* Huile de Galligdb (WestGallizien), envoyée par M. Ami B(mé.

Brute. Perte paiv la chaleurà : 100« 1; faO" 4; 140«9,8; 180» 23,3; 200* 27; 220" 30,7; 250o 36,7. Composition : C 85,3; H 12,6; 2,1.

Deûsitéà : 0,885; 50» 0,8o2. Dilatation, 0,000775. Distillée, Composition : C 83,8; H 12,9; 3,3. Densité: à 2r 0,786; du résidu de la distillation (2I»)0,93i.

23* PÉTROLB BB CiRGASSiE, épais. Euvoi de M. Fabre de Marseille. Noir, dur, peu visqueux.

Brut. Perte par la chaleur à : 160^ 1; 180» 1,3; 200*2; 220' 2,7; 250M0; 280* 21,3.

Composition : C 85,3; B 11,6; 3,1;

Densité à : 20" 0,9405; 58* 0^904. Dilatation, 0,000699;

Distillée Composition : C 83,1 ; H 1^,8; 4,1.

De^8ité : à 20» 0,85,7; du résidu dp la di;B^U9;ti9Q[29«J 0,944.

24* PÉTROLE DE C1RGA8SIS. Euvol de M. Fabre de Marseille. Noir et assez fluide.

Brut, Perte parla chaleurà : 100*3,3*; 120» 8,7; 140*15,7; 160*49,3; 180* 24; 200» 27,7; 220'» 32,7; 25^« 34,7.

Composition : C 84,2 ; H 12,4; 3,4.

Densité à : zéro 0,887; 58* 0,850. Dilatation, 0,000750.

DUtillé. Composition : C 83,5; H 13,5; 3^.

Densité : à 20^ 0,787 ; du résida de la distillation (22o) 0,936.

25» PÉTROLE DE Valachie (Ploësti). Eûvol de M. Fabre de Marseille. Noir et fluide.

Brut. Perte par la chaleurà : 120* 5,4; 140* 11,IJ; 160* 17,8; 180* Î3,8; 200* 29,2; 220* 34,6; 250* 41,6.

Composition: C 82,6; H 12,5; 4,9.

Densité à : zéro 0,862; 50%8 0,828. Dilatatiop, 0,000108.

DistilU. Composition : C 80,1 ; H 13,7; 6>2.

Densité : à 20" 0,778 ; du résidu de la distillation (22*) OfiiOi

26' PÉTROLE DE Valâghib (PloësU). Eûvoi de M. Fabre de Marseaie. Noir et assez tluide.

Brut. Perte par la cba'eur à : 120*0,7; 140# 3,3; 160*6; 180» i0,7; 200» 15,3; 220* 19,3; 250» 26,7.

Composition : C 83.0; H 12,2 ; 4,8.

Densité à : zéro 0,901; 50^8 0,868. Dilatation, 0,000748.

Distillé. Composition : C 83,5; H 13,2; 3,3.

Densité : à 20* 0,804; du résidu de la distillation (2a') 0,924.

27" PÉTROLE NOIR 1)9 PARMESAN (Marzolaro)* Noir, liquide (M. Foucou, n* 2)« Brut. Perte par la chaleur à : 200* 7,7; 250* 17,9. Composition : G 84,9; H 11,4; 3,7.

Densité à : zéro 0,938; 50%8 0,905. Dilatation, 0,000716, Distillé. Composition : G 83,8; H 12,6; 3,6.

Densité : à 2r 0,830; du résidu de la dlstUlation (21*) 0,944.

28» PÉTROLE DE Parme (Neviano e' Rossi). Dans Targile pUocénique, à 60 mètres de profondeur. Huile ambrée, très-fluide, eûvoyée par M. Foucou (n* 2).

Brut. Perte par la chaleur à : 100» 1,8; 120» 16,2; 140» 39,9 160*54,9; 180* 65,6; 200' 75,4; 220» 79,8; 250» 88,6.

Composition ; G 81,9; H 12,5; 5,6.

Densité à : zéro 0,809; 52%6 0,770. Dilatation, 0,000963.

DistilU. Composition : C 83,0; H 13,1 ; 3,9.

Densité : à 20' 0,783; du résidu de la distillation (22*) 0,874

29» PÉTROLE nu Piémont (Retorbido). Marne pliocénique, à 35 mètres de profonleur, blanc jaunâtre, fluorescence vive, très-liquide (M. Foucou, n* 1).

Brut. Perte par la chaleur à : 200* 7,5; 220* 9; 250' 29,7; 270» 52,3;

Composition : C 86,4; H 12,2; 1,4;;

Densité à : zéro 0,919; S2%6 0,884. DUatation, 0,000732.

DùtilU. Composition : G 84,7; H 42,3; 3,0.

Densité : à 2lo 0,880; du résidu de la distillation (22*) 0,936.

30* PÉTROLE DE Zante. NoIt, visqueux. Donné par MM. Hermann et G*.

Brut. Perte par la chaleur à 300» 9,7.

Composition : G 82,6; H 41,8; 5,6.

Densité à : zéro 0,952 ; 50* 0,921. Dilatation, 0,00067 , DUtillé. Composition: G 82,7; H 42,8; 4,5.

Densité : à 24« 0,883; du résidu de la distillation (21*) 0,942.

31» Grupb Petroleum Oïl (Canada West). A 420 mèiresde profondeur (Grand-Manitoulin) (M. Foucou).

Brut. Perte par la chaleur à : 460* 6; 480* 44,7; 200» 49,7; 220*28,4; 240» 35,8.

Composition : G 83 83,2; H 44,6 44,0; 2,4 2,8.

Densité: à zéro 0,828; 54%8 0,804. Dilatation, 0,000883.

Distm. C4ompositioD: G 83,3; H 46,1; 0,6.

Densité : à 49%4 0,778; du résidu de la distillation (20*) 0,846.

32« BOTHWBL (Canada West). A 485 mètres; odeur infecte à la distillation (.M. Foucou, n- 3).

Brut. Perte par la chaleur à : 450' 40,4; 47«« 44; iW 19,2; tW 49,6; 230' 21,6; 250* 32,0.

Composition : G 84,3; H 43,4; 2,3.

Densité à : zéro 0,857; 50» 0,838. Dilatation, 0,000868.

Distillé. Composition : G 85,3; H 14,2; 0,5.

Densité: à21%2 0,773; du résidu de la distillation (20^4) 0,879*

33<> PETBOLEA (Canada West), prise à 469 mètres- Doimée par M* Foucou (n* 4).

Brute. Perte par la chaleurà : 12o» 0; 150» 15; 17Ô« 45,7; 190O 22,9; 210« 27,1; 230' 32,1; 250<» 37,1.

Composition : C 84,5; H 13,5; 2,0.

Densité à : zéro 0,870; 50» 0,851. Dilatation, 0,000836.

Distillée. Composition : C 79,4,79,2; H 14,1, 14,1; 6,5, 6,7.

Densité : à 20»,8 0,781 ; du résidu de la distillation (20% 4) 0,896.

34" Crdde Petroleum Oïl (Canada West) (M. Foucou, n« 6)*

Brut.. Perte par la chaleur à : i70o 3; 190» 9,0; 210° 14,0; 230' 20,2; 2500 28,2.

Composition : C 82,7; H 13,8; 3,8.

Densité à : zéro 0,844; 51^,8 0,815. Dilatation, 0,001.

DUiillé. Composition : C 85,2; H 14,1; 0,7.

Densité : à 19%7 0,782; du résidu de la distillation (20%1) 0,864.

35» PÉTROLE DE LA VIRGINIE OCCIDENTALE (du puitS GuthC-

rîe Wall, à Roger's Gulch) ; profondeur, 495 pieds. Huile légère, comparativement aux huiles de la contrée, qui toutes sont lourdes (M. Foucou, n» 7).

Brut. Perte par la chaleur à : 100*» 1,4; 130o 5,5; 450« 10,1; iW 16,5; 200° 21,1 ; 220* 23,4; 250« 30,7.

Composition: C 83,2; H 13,2; 3,6.

Densité à : zéro 0,857; W,S 0,824. Dilatation, 0,000788.

DistilU. Composition : C 81,9; H 13,8; 4,3.

Densité : à 20* 0,781 ; du résidu de la distillation (21**) 0,874.

36** PÉTROLE DE LA VIRGINIE OCCIDENTALE (dU pultS McCOOk

Wall, Roger*3 Gulch); profondeur, 320 pieds; huile lourde à lubrifier, verdâtre (M. Foucou, n' 8).

Brut. Perte par la chaleur : à 250<> 8,9.

Composition : C 83^6; H 12,9; 3,5.

Densité à : zéro 0^897; 50«,8 0,866. DilatatioD, 0,00<)704.

DisUllé. Composition : G 84,0; H 12,3; 3,7.

Densité : à 21* 0,855 ; du résidu de la distillation (21^) 0,893.

37^" Huile de Birmanie (Rangoon), donnée par M. Fabre de Marseille.

Brute. Perte par la chaleur à : 130' 4,3; ISO' 5,3; 190* 6; 230« 8,7; 250« 13,3.

Composition: C 83,8; H 12,7; 3,5.

Densité à : 28%2 0,875; 60« 0,855, DUatation, 0,000774.

Distillée. Composition : G 80,9 ; H 13,9; 5,2.

Densité : à 23» 0,95 ; du résidu de la distillation (28,2) 0,890.

38* PÉTEOLE HE Chine de Foo ghoo-Foo, Tenant de Hong' Kong> donné par IL Mareou. Solide à zéro, liquide et peu coloré, fluorescent.

Brut. Perte par la chaleur à : 150' 1,6 ; 170' 12,4 ; iW 28 ; 2100 41^6 . 230* 51 ,6 ; 250^ 60,8.

Composition : C 83,5 ; H 12,9 ; 3,6.*

Densité à : zéro 0,860 ; 55' 0,822. Dilatation, 0,000824.

Distillé, Composition : C 83,8 ; H 12,9 ; 3,3.

Densité : à 26',2 0,884 ; du résidu de la distillation, fusible à 28* (30-) 0,881.

39o Huile brute des schistes de Vagnas (Ardèche). Envoi de M. Guez.

Brute. Perte par la chaleur à :170M; 190o7,7; 210V20î 230» 28,3 ; 250*» 42.

Composition : C 80,3 ; H 11,5 ; beaucoup d'azote et 8,2. Densité à : zéro 0,9il ; 50» 0,874. Dilatation, 0,000896.

Distillée. Composition : C 82,3; H 11,5 ; Az et 6,2

Densité : à 22<>2 0,862 ; du résidu de la distillation (21*8) 0, 912.

40' Huile des schistes d*Autun (usine du Ruet^ de MM. de Ghampeaux^ Bazin et Rodary).

Brute. Perte par la chaleur à : lOO* 4; 120<» 6,7 ; 140* t2,7; 160* 17,3 ; 180* 24,7 ; 200» 31 ; 220» 38; 240» 44,7.

Composition : C 79,7 ; H 11,8; 8,6.

Bensité à : zéio 0,870 ; 60» 0,829. Dilatation, 0,000859.

Distillée. Composition : C 77,2; H 12,2r; Az et 10,6.

Densité : à 22o,6 0,787; du résidu de la distillation (22*6) 0,921.

41» HuiLB LOURDE DE PINS, envoyée par M. Dive, de Montde-Marsan, incolore, fluorescente en bleu ou visqueuse. Brute. Perte par la chaleur : nulle à 300 degrés ; distille au-

Composition : C 87,1 ; H 10,4 ; 2,5.

Densité à : zéro 0,985; 50%6 0,952. DUatation, 0,000685.

Distillée. Composition : C 84,8: H 10,5 ; 4,7.

Les coefficients de la dilatation ont été calculés en prenant pour coefficient de dilatation du verre le nombre 0,000026.

Les densités prises à la température ordinaire n'ont pas été corrigées de la dilatation du verre.

2« Combuttion du pétrole dans les foyen dei machinet mobilet.

L'emploi Aes huiles mmérales dans les foyers en lyriques peut être considéré comme un problème résolu par les appareils doât j'ai eu l'occasion de parler, et que M. Paul

Audouin a décrite récemment dans les Annaks de Chimie et de Physique. La méthode consiste à faire tomber Thuile en jets commandés par des robinets sur une sole en brique. Celle-ci est placée derrière une plaque de terre percée de trous au travers desquels passe l'air destiné à la combustion. La seule modification importante que j'aie apportée consiste dans l'emploi d'une simple grille en fonte de forme ordinaire, mais épaisse, destinée à remplacer la plaque de terre, qui donne à l'appareil plus de solidité et peut-être plus de commodité, sans altérer le principe sur lequel s'appuie M. Audouin dans la construction de ses appareils.

C'est une grille de ce genre que M. Dupuy de Lôme et moi nous avons, avec l'aide de M. Feugère, placée sur le yacht Impérial k Puébla^ et que nous avons fait fonctionner avec un plein succès dans une chaudière tubulaire pouvant four^ûr de la vapeur à une machine de 60 chevaux environ. Ces expériences, pour lesquelles MM. Audouin et Battarel ont bien voulu nous prêter un précieux concours, nous ont démontré que Thuile de bouille peut être considérée comme le combustible le plus facile à manier et même le plus économique à employer dans une ville comme Paris, où la houille est à un prix très-élevé.

Les résultats numériques relevés par M. Feugère dans le cours deicet essai de navigation du Puébla^ résultats qui seront publiés m extenso^ confirment absolument les déterminations théoriques faites sur le pouvoir calorifique de ces matières dans mon laboratoire de l'Ecole normale. On trouvera ces déterminations ci-après. Les nombres que j'ai fixés pour un grand nombre d'huiles minérales de toute nature et d'origines diverses ont été donnés plus haut

Ces expériences ont été faites pendant les mois de mars et d'avril 1868.

A peu près à la même époque, ou peu de temps après, M. Sauvage, le savant directeur des chemins de fer de TEst, voulut bien mettre à ma disposition une locomotive pour la transformer et la chauffer au moyen des huiles mmérales. En même temps, M. Sauvage m'apportait le concours de sa grande expérience, et me donnait, avec le plus complet désintéressement, une assistance amicale et intelligente. En même temps aussi, il confiait tout le travail et l'exécution de mes projets à un ingénieur distingué, M. Dieudonné, ancien élève de l'Ecole polytechnique, auquel je suis grandement redevable du succès complet et prompt qui a couronné nos communs efforts.

Les problèmes à résoudre pour chauffer à l'huile minérale une locomotive étaient bien autrement difficiles que ceux dont j'avais eu à m'occuper jusqu'ici. En effet, pour que la réussite fût complète, il fallait que l'appareil à combustion fût simple, peu volumineux et qu'il pût fonctionner même quand on exclut la brique de sa construction. Les briques et siuiout les voûtes en briques que j'avais placées dans la chaudière du Puébla pouvaient être une cause de danger dans une locomotive, à cause de la trépidation énergique à laquelle -sont soumises toutes les parties de la machine. Ensuite, les quantités d'huile à brûler par heure dans une locomotive qui développe une force de trois cents chevaux sont tellement considérables, par rapport à la surface dont on peut disposer, que les conditions de l'expérience peuvent être considérées comme absolument différentes de ce qu'elles sont dans les foyers d'un four et même d'une chaudière à vapeur. Voici comment j'ai abordé le problème.

i^ J'ai expérimenté, dans mon laboratoire de l'Ecole normab/uiiQ grille verticale dont les ouvertures ont étédé-

terminées de telle manière qu'une quantité connue d'huile .minérale pût brûler derrière elle, sans produire de fumée et sans consommer un excès sensible d'air.

2® Plus cette grille pénètre profondément dans le foyer, plu9 elle est soustraite à Tinfluence refroidissante de Tair; ou, ce qui revient au mème^ plus elle est épaisse, sans déborder les parois du foyer, plus elle s'échauffe pendant la combustion de l'huile minérale. £n faisant couler Thuile dans une rainure intérieure et profonde, ménagée entre les barreaux de la grille, on peut, par expérience, déterminer r^aiseeur qu'il faut donner à la fonte pour que cette huile, en se répandant sur la surface intérieure de la grille, se volatilise entièrement, sans qu'aucune portion sensible du combustible puisse arriver, autrement qu'en vapeur, sur la sole du foyer. De cette manière, la grille représente une série de lampes dont les barreaux servent de mèches, en volatilisaiît l'huile sur leur rainure intérieure. L'air qui afflue dans le foyer, par l'intervalle compris entre les barreaux, détermine la formation d'une flamme très-vive et trèscourte, de 25 centimètres de longueur environ. Au delà de cette flamme, les produits de la combustion sont invisibles; mais, si on introduit dans cette partie obscure un gros fil de platine, le métal devient incandescent, ce qui prouve que, si la flamme y est invisible, c'est simplement parce qu'elle est dépouillée de carbone, comme dans la flamme intérieure du chalumeau, auquel on peut ainsi comparer mon ap* pareil.

d"" Quand on veut augmenter considérablement la surface d'évaporation de l'huile, sans augmenter les dimensions extérieures de la grille, il suffit d'incliner, suivant un angle convenable, la paroi postérieure de cette grille. De cette manière, la coupe de la grille, faite suivant un plan ver-

tical et parallèle à la direction d^ la flamme, représente un trapèze rectangle dont une des lignes est plus ou moins inclinée sur les côtés qui se coi^)ent à angles droits.

Dans ce cas, le chemin parcouru par Thuile est plus long, la quantité évaporée dans un temps donné plus considérable, et, par conséquent, le tirage de la cheminée devra être augmenté dans une proportion telle que la quantité d'air qui afflue dans le foyer soit suffisante à la combustion complète de la matière. On comprendra, d'après cela, que l'appareil destiné au chauffage d'une locomotive ne consiste plus qu'en une grille, qui sera convenablement placée pour que la surface de chauffe soit la plus grande possible. Pour cela, il suffit de placer cette grille à l'orifice du cendrier, dans le foyer d'une locomotive ou même d'un appareil de chauffage quelconque.

De cette manière, la sole du foyer pourra être une plaque de cuivre baignée d'eau intérieurement, et faisant partie de la chaudière elle-même. Enfin, dans une locomotive construite pour marcher exclusivement à l'huile minérale, on conçoit très-bien une disposition qui permettrait d'employer un foyer et des surfaces toutes cylindriques (1), de faire disparaître les parties planes de la boite à feu, et de supprimer les entre-toises, qui sont une des grandes difficultés de la construction dans les locomotives ordinaires.

 sa partie supérieure, la grille porte une série de trous qui permettent l'introduction de l'huile qui afflue sur les parties pleines de cette grille; à sa partie inférieure, elle repose sur une base en fonte, relevée à l'intérieur et à l'extérieur, pour empêcher l'huile lancée par les trépidations

(1) Dans «e cfts> la grUle «erait circulaire et à plusieurs étages, tous oonstruits comme la grille rectangulaire ^ue j'ai employée.

de la machine de sortir du foyer ou de tomber sur la sole. La machine n» 291, sur laquelle a été expérimentée l'huile minérale, ne pouvait recevoir un appareil aussi perfectionné. En effet, il fallait placer la grille en avant du cendrier, fermer celur-^ci au moyen d*ùne plaque de tôle protégée, non pas par Teau de la chaudière, mais par une dalle de pierre. En outre, le cadre de fer qui supporte la pression, à l'extrémité inférieure de la boite à feu, a dû être protégé lui-même contre l'action du feu par une enveloppe de brique soutenue à l'intérieur par une voûte en terre réfractaire. Mais l'expérience a prouvé que, malgré les qualités. médiocres de cette terre, malgré les vitesses de 60 à 70 kilomètres à l'heure imprimées à la machine, la chaleur du foyer et les trépidations n'ont exercé qu'une action faiblement destructive sur cet appareil provisoire.

Toutes l'es parties si délicates de cette première locomotive ont été construites sur les dessins de M. Dieudonné, avec une habileté et une précision telles qu'il n'y a rien eu à modifier depuis le jour où la machine a été mise en expérience (1).

La distribution de l'huile sur la grille s'effectue par un seul robinet gradué. M. Brisse, sous-directeur des ateliers d'Epernay, a imaginé, pour remplacer ce robinet, un appareil d'une simplicité extrême et dont la description ne peut être donnée ici. Une vis qui se meut sur une tête graduée et placée à la portée du mécanicien permet de donner à volonté les quantités, d'huile qui correspondent à la quantité de vapeur qu'on désire obtenir. ^

Le tirage de la cheminée déterminé, soit par Téchap-

(1) Cette transformation de la locomotive pour la taire fonotionner i l'huile minérale a ootlté seulement 900 franos.

pement en marche, soit par un souffleur aux stations, est le même que pour une machine ordinaire marchant à la houille.

Avec les huiles minérales bien utilisées^ on n'a jamais à craindre ni fumée ni escarbilles. Dans lès grandes vitesses, le tirage de la cheminée dû à l'échappement de la vapeur est tel qu'on peut augmenter presque indéfiniment la consommation d'huile et par suite la production de vapeur sans craindre la fumée. C'est dans les plus grandes vitesses que nous avons eu les productions de vapeur les plus remarquables. Nous marchions alors avec les soupapes levées par un excès de pression, tout en dépensant des quantités considérables de vapeur. Sous ce rapport, l'avantage d'un pareil système de chaufEage ne peut être contesté.

La conduite du feu réglée par un simple robinet, selon l'aspect des gaz qui sortent de la cheminée, et qui doivent être très-légèrement teintés en jaune (ce qui indique qu'on n'a pas d'excès d'air], 1 est une opération tellement facile qu'elle peut être confiée au mécanicien en sus de ses fonctions ordinaires.

Enfin, en cas d'accidents pu de choc^ si un appareil facile à imaginer ferme automatiquement le robinet d'introduction de l'huile, le foyer s'éteint subitement et ne peut plus causer ces affreux incendies dont les résultats ont été si souvent funestes.

Je dois dire aussi que les huiles minérales, soit de houille, soit de pétrole, qui conviennent à la combustion, sont toujours des huiles denses et visqueuses dont l'inflammation est très-difficile. On les essaie en les chauffant vers 10(y* et en plongeant une torche bien allumée dans le liquide. Celui-ci doit éteindre la torche. Cette incombustibilité est si grande que, dans mes expériences,

les contre-maitres et les ouvriers d'Epernay s'attendaient à rencontrer les plus grandes difficultés dans l'allumage de la locomotive au premier jour de mes essais. En effet, ils n'avaient pas réussi à enflammer l'huile de houille dans les tentatives faites par eux sur les échantillons éprouvés à l'avance.

De nombreuses expériences ont été faites sur la ligne de l'Est, sous la direction de M. Dieudonné. Je donnerai ici un extrait des tableaux qu'il m'a remis et des observations qui les accompagnent.