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572. Papin. — Dès que l'expérience de Torricelli, exécutée en 1643, eut montré la possibilité de faire le vide et qu’Otto de (îuéricke eut mis en évidence, par des expériences célèbres, les effets puissants que la pression atmosphérique peut exercer, un médecin de Blois, Denis Papin, voulut utiliser cette pression pour faire mouvoir les machines. Préoccupé de cette idée, il s'ingénia à trouver des moyens de faire le vide; mais il se garda bien d'imiter ceux qui, poursuivant le même dessein, employaient les forces déjà connues, et ne faisaient de la machine pneumatique qu’un intermédiaire, consommant en pure perte une partie du travail moteur. La question que se posa Papin était celle du vide obtenu par des procédés nouveaux et tels, qu'il ne fût nécessaire de recourir à aucune des forces mécaniques alors en usage. A la suite d'un grand nombre d'essais, il reconnut que le meilleur moyen de résoudre le problème consistait à utiliser la propriété, que la vapeur d’eau possède, de revenir à l'état liquide par le refroidissement et de laisser vide ou presque vide tout l’espace qu'elle occupait d’abord.

575. Machine de Papin. — Dans ce but, Papin se servit d’un corps de pompe C ( fig . 231), felmiè à sa partie inférieure, et au fond duquel se trouvait un peu d’eau ; immédiatement au-dessus de l’eau était un piston P. Si le feu est allumé sous le eorps de pompe, l’eau s’échauffe, entre en vapeur; la foire élastique de la vapeur équilibre la pression

CHALEUR

atmosphérique, et quand la température s'est élevée jusqu'à 100", le moindre effort suffit pour lever le piston. Qu’au moment ou il parvient au point le plus haut de la course, on refroidisse le corps de pompe, la vapeur se condensera et la pression atmosphérique, n’étant plus combattue, agira seule. l.c F piston, mis en mouvement par cette action, s’enfoncera dans le corps de pompe et pourra vaincre une force F qui s’opposerait à sa descente. En chauffant de nouveau le corps île pompe pour le refroidir ensuite, on produira donc un mouvement alternatif. 574. Ne manquons pas de remarquer ici que si le mouvement descendant du piston est dû à la pression atmosphérique, comme Papin cherchait à le produire, cependant le travail total de la machine est dû à la vapeur seule. En effet, le rôle de la pression atmosphérique est double : il est moteur quand le piston descend, et il est résistant quand le piston monte et ces deux travaux de signes contraires s’annulent. Après un coup de piston il ne reste donc que le seul travail delà vapeur qui ne soit pas détruit.

l.e travail de l'atmosphère n’entre pas en compte dans le travail total : c’est ce dont on se convaincra sans peine, en imaginant que cette pression soit supprimée sur la tète du piston. Une force résistante F qui, agissant sur la télé du piston, l’empêcherait de monter, serait déplacée par la force élastique de la vapeur, comme l'a été cette force dans la machine de Papin. Après le double mouvement de va-et-vient, le même travail eût été effectué malgré l’absence de toute pression atmosphérique.

575. Machine de CnwlfT, \rnromrn et Saw ery. — L'appai'eil de Papin demeura sans emploi dans la pratique. Cawlev, Newcomen et Sa very, construisirent, vers 1705, la première machine dont l’industrie ait fait usage; elle est tout à fait semblable à celle de Papin, sauf une addition essentielle. Ils eurent l’idée d’employer une chaudière G (fig. 252), séparée du corps de pompe C et chauffée par un feu continu, de sorte que toujours de la vapeflr était tenue prête à remplir le corps de pompe ; un tuyau à robinet V servait à faire passer a volonté la vapeur sous le piston. Ce perfectionnement était considérable : il économisait tout le temps, perdu avec la machine de Papin pour chauffer l’eau et la réduire en vapeur à la suite de chaque coup de piston.

La tige T du piston s’adaptait nu moyen d’une chaîne à l’extrémité 1/ d’un balancier LL', qui oscillait autour d’un axe O. A l’extrémité L s’attachait une chaîne chargée de poids unie à la tige maîtresse M d’une

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pompe destinée a épuiser l'eau qui envahissait les galeries îles mines. Lorsque la vapeur se eomlensait par suite du refroidissement du corps de pompe, le piston descendait entraînant le balancier, et la tige de la

Fig. Si-

pompe était soulevée. Quand la communication avec la ehaudière avait été rétablie et que la vapeur parvenait dans le corps de pompe, les poids dont la chaîne se trouvait chargée forçaient le piston à monter et la lige de la pompe d'épuisement s'ahaissait.

*»7ti. Un hasard heureux amena une modification' importante dans la machine que nous venons de décrire. Un jour que Je piston fermait mal on le recouvrit d’une couche d’eau dont les gouttelettes tombèrent dans le compartiment inférieur du corps de pompe, la machine marcha mieux que jamais. Après examen , on vit que l'amélioration tenait à la condensation de la vapeur, qui se faisait plus rapi-

CHALEUR

dement par l’introduction des gouttelettes d'eau froide. Dès lors on iip produisit plus la condensation en refroidissant extérieurement le corps de pompe, niais bien par une injection d'eau froide opérée à l’intérieur. La figure montre la position et la forme du réservoir d’eau froide r, et celle du tube injecteur E muni d’un robinet R'.

Un autre perfectionnement fut apporté à la machine par un enfant, nommé Potier, qui était chargé d’ouvrir et de fermer, aux moments convenables, les robinets R et R'. Fatigué d’une pareille contrainte et voulant jouer avec ses camarades, lejeune Putter attacha des ficelles, qui allaient du balancier aux robinets, et le fit d’une manière si ingénieuse, que les robinets s’ouvrirent et se fermèrent désormais en temps utile par le jeu même de la machine.

Il 11e resta plus! qu’à- substituer aux cordes employées par Potter les tiges articulées que reproduit la figure 2ô 2 et l’appareil ainsi modifié put être utilement employé à extraire l’eau qui envahit les mines de charbon de terre et s’oppose souvent à la continuation des travaux : on dépensait une partie du combustible pour ne pas le perdre tout entier. Il est A noter que ce sont les travaux nécessités par l’extraction de la houille qui ont donné lieu à l’invention de cette machine, qui la consnmnie aujourd’hui par millions de lonnes.

MACHINES PEU FECTIOSNé.KS PAH WVTl

577. Watt. — Peu après l’époque où la découverte Papin était l’objet des perfectionnements remarquables que nous venons de rappeler, vers 1769, Watt, attaché A l’université de Glasgow pour la réparation des instruments de physique, fut chargé de mettre en état un modèle de la machine de Newcomen, qui n’avait jamais pu fonctionner convenablement. Watt s'intéressa à son travail et introduisit dans cette machine des changements considérables. Dès lors la machine à vapeur n’a plus été réduite à faire manœuvrer seulement les pompes, elle est devenue un ouvrier universel,* capable tout aussi bien de travailler les métaux les plus dui*s que de tisser les plus fines étoffes. C’est à son introduction qu’il faut surtout attribuer l’immense développement des foi ces industrielles, dont notre siècle esttémoin.

578. Coadenwor. — Le premier perfectionnement de Watt consista dans l’invention du condenseur. Il trouva moyen de liquéfier la vapeur