DE LA CHALEUR COMME TORCE MOTRICE
§ 1. — Notions préliminaires.
(398) La dernière force motrice dont il nous reste à parler est celle de la chaleur. Bien que d'une application relativement récente, puisqu'elle ne remonte guère à plus d'un siècle, elle joue déjà un rôle extrêmement considérable dans l'industrie, et l'on peut dire qu'elle a été l'agent essentiel et indispensable des progrès réalisés dans Tordre matériel, par lesquels notre époque se dislingue d une manière si remarquable de toutes les époques antérieures.
L'étude de ce moteur a donc une très-grande importance pour l'ingénieur.
Les premières indications qui aient été données à ce sujet re* montent à Papin.
L'idée de Papin était de parvenir à employer la pression atmosphérique pour faire mouvoir des machines.
Il fallait, pour cela, tandis que la pression atmosphérique agirait sur l'une des faces d'un piston, faire le vide sur la face opposée.
Papin remarqua que de leau suffisamment chauffée émetlait des vapeurs dont la tension, croissante avec la température, atteignait ou même dépassait la pression atmosphérique, et que ces mêmes vapeurs, revenant à l'état liquide par le refroidissement, laissaient vide, ou à peu près vide, tout l'espace qu'elles occupaient d'abord.
Que Ton considère, avec Papin, un cylindre {fig. 159 et 140)
318 GOUBS DE MACHINES.
fermé par le bas, contenant une certaine couche . eau au-dessus de laquelle est un piston.
On chauffera et on refroidira alternativement ce cylindre, en faisant du feu en dessous, puis en éloignant le foyer.
Lorsque la température sera devenue suffisante, le moindre effort pourra soulever le pislon, qui tendra au contraire à redescendre, pendant la seconde phase de l'opération, sous l'action de la pression atmosphérique.
On obtiendra ainsi une force qui sera, en supposant complète la condensation de la vapeur, de 10,333 kilogrammètres par mètre carré de la surface du piston, ou un travail de 10,333 kilogrammètres par mètre cube de vapeur condensée.
Tel est le travail dont on disposera pour élever un poids au moyen d'un câble passant sur des poulies de renvoi (/Ij. 139), ou au moyen d'un balancier (fig. 140), ou pour surmonter tout autre travail résistant équivalent.
(899) Telle est exactement la théorie des premières machines qui aient fonctionné industriellement, et qui ont été désignés sous le nom de machines aUnosphériques^ à cause de leur mode d'action, ou de machines deNewcommen du nom de celui qui les construisait.
Au lieu de produire la vapeur d'une manière intermittente dans le cylindre même, en rapprochant et éloignant alternativement un foyer, on la produisait dans une chaudière distincte du cylindre et chauffée à feu continu {fig. 141); un robinet admettait la vapeur, quand il fallait que le piston montât, et fermait au contraire l'admission, quand il fallait condenser la vapeur pour faire descendre le piston.
Un ouvrier manœuvrait à propos ce robinet; la condensation s'effectuait en refroidissant extérieurement le cylindre par une aspersion d'eau froide. L'eau condensée était évacuée par un robinet distinct du premier.
Des perfectionnnements importants se produisirent bientôt.
Un des premiers consiste à automatiser l^ machine, c'est-à-dire à se servir du mouvement alternatif du balancier pour faire manœuvrer les deux robinets ci-dessus.
