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68 LES MACUINËS A VÂl*£Ua.

4m im et to vmpemn, — La formule à Paîde de laquelle ont

été calculés les deux lahleaux ci-dessus ne s'applique point exuclcuieiil ù l'ccouleiuenl des liquides, de la vapeur el tles gaz dans un appareil aussi compliqué que la machine à vapeur actuelle. Elle ne lient pas compte des résistances dues : 1* Au frottement dans les tuyaux ;

2* Aux inllexiuus, étrangleinenls et élargissenieuls (jui exisleut soit dans les luvaux eux-mêmes, soiL dans les raccordemenls des tuyaux avec les diverses capacités que doit remplir successivement la vapeur.

Il est extrêmement difficile de mesurer ces diverses résistances . Pour ce qui concerne le froKemenl dans les tuyaux, on peut dire que la résistance est propurliounellc à la longueur de ces tuyaux, tandis qu'elle est en raison inverse du diamètre de ces tuyaux, qu'elle croit enfin proportionnellement au carré de la vitesse. Mais pour les résistances dues aux inflexions, êfranglenienls, on ne saurait ff^'inuler la moindre régie, el on ne peut que faire des hypothèses sur la valeur des coefficients de réduction qu^il convient d'apporter aux cliiffrcs des tableaux qui précèdent. Plusieurs ingénieurs pensent que, pour Tensemble des réststaneos que les organes de la machine offrent à la ma relie de la vapeur, on doit compter sur un cocllicienl de U,:.(l à 0,00.

Les résistances ducs au frottement ont été diminuées à Taide de diverses dispositions qui se recommandent par leur extrême

simplicité. On a è la fois diminué le plus possible la longueur des tuyaux el augmenté leur diamètre, de manière que, notuiumeul cnlie la cliaudière et le cylindre, rien ne gène le mouvement de la vapeur. Pour diminuer les résistances dues aux étranglements, on a évasé les oriâces et adouci les coudes.

D'autres ingénieurs ont pensé que ces résisfances pouvaient être utilisées pour modérer l'écoulement de la vapeur, et divers régulateurs ont été disposés d'après cet ordre d'idées. I^'ous ne

CÛNSiUÉILVTIONS GÉNÉRALES. 60

pensons pas qu'il y ait lieu de conserver ces dispositionft : il puniil |)rvfV'ral)le de conserver à In vapeur la plus haute pression permise par l'appareil, el de ne la dépenser que par volumes successifs en coupant brusquement rintroduc(ion.

ta«M ëm pvcMtoa. — ^ Les phénomènes dont nous venons de parler, et un autre plus grave dont il sera question dans le ('liapilre consacré aux machines fixes, — renlraînemcnt mécanique de l'eau par la vapeur, — se résument dans une seule conséquence : perte de presmn et emploi de la vapeur sous une * pression très-inférieure à celle qui peut être donnée par le générateur. La théorie ne renseigne que très-imparfaitement sur la valeur de celle perte de pression, et on ne peut la rechercher qu'à Taide de rexpérience.

■■«■rte— Je w«tt. — L'appareil employé pour ces déterminations, et connu sous le nom AHndteateur de Watt, se compose d'un cylindre de hronze alésé, renfermant un piston dont la lige est entourée d'un ressort à boudin qui s'uppuie d un liout sur le piston, de Tautre sur une oreille fixe appartenant au hùii de l'appareil. Si l'on visse ce cylindre sur une capacité contenant de la vapeur, la pression qui règne dans cette capacité repoussera le piston en comprimant le ressort, et, si le ressort est construit de façon à rendre ses Uexious proportionnelles aux efforts qu'il supporte, les déplacements de la tige feront connaître les variations des pressions intérieures.

Les indications de cet appareil sont enregistrées soit à l'aide d'une planchette animée d'un mouvement alleiiialif el sur laquelle un (Tayon trace une courbe dont les ordonnées sont proportionnelles à la pression de la vapeur dans le cylindre pendant une course de piston, soit à l'aide d'un cylindre sur lequel s'enroule une feuille de papier. On obtient ainsi une courbe complète pour chaque coup de piston.

Pour avoir des diagrammes représentant la pression de chaque ct)té du piston et mesurer les contre-pressions, il faut, ou employer deux indicateurs de Watt, ou mettre alterna-

10 MVCIlINfô A VAPEta.

tivemcnl chaque c6té du piston en communication avec i'indicaieur.

Si la marcho de la machine est régulière et que le crayon trace des courlics sur le nn'^nie papier, loufes les courl>os doivent se superposer; si les (ourbes sont dissemblables, la distribution de la vapeur est irréguliéire.

Pour éviter ce que peut avoir de confus cette superposition des courbes, le général Morin a remplacé le mouvement aller-

• nalif par un mouvement continu, et le ciayon Irare sur un papier sans lin les variations de la pression dans le cylindre.

Par des expériences de ce genre, on a trouvé que la perte de pression éprouvée par la vopeur, en passant de la chaudière dans b's cylindres, at(ei«;nail souvent .'O p. 100 e( (iiiclijucfois même lA) à 00 p. 100. Ces derniers cbiffres n'ont clé constatt'iS que sur des machines locomotives lancées ù des vitesses trèsfortes, et sur lesquelles il était peut-être difficile de distinguer

, ce qui se passait pendant la période d'admission h pleine pression et pendant la période de détente.

GUAPiTRE IV

TRàKSMISSIOM PAR DES SDBSTANCES AUTRES QLK LA VAPEUR D EAU 00 TRAVAIL OEMAIIDK A LA CHALEUR

8 1**. — Guntidéiations génënles.

Choix ém «oTfM tatermédlalre po«* la transfonnatloii de la

•hélear en force. — Lorsquc Ton pnrlc (l^unc machine à vapeur, tout le monde comprend qu'il s'agit d'une machine à vapeur d'eau, c'e$|pà-dire d'une machine dans laquelle la vapeur d*eau est le corps intermédiaire choisi pour agent de la transforma* lion de la chaleur en force.

Nous avons, dans les paragraphes précédents, insisté sur la division qui doit être suivie dans l'étude des machines, et nous avons signalé le rôle considérable joué par le corps intermédiaire chargé dans les machines thermiques de recevoir el de transformer la clialeur en travail recueilli.

Le choix de ce corps intermédiaire esl-il itidifférent ? peut-on espérer obtenir avec une substance des résultats meilleurs que ceux obtenus avec une autre substance? en d'autres termes une source de chaleur étant donnée, poni rn-t-on recueillir plu« de travail avec un corps intermédiaire qu'avec un autre corps intermédiaire de nature différente?

On conçoit l'importance de la question que nous venons d'énoncer el qui a élé déjà bien des fois posée. Si le choix du

73 Ï)KS MACHl.NES A VAÏ'ELR.

corps intermédiaire est indifférent^ à quoi bon chercher une substance autre ({ne la vapeur d'eau, dont toutes les propriétés

sont parrailenienl connues, an moins dans les limites de température et dépression Ijabituellenienl employées? à quoi bon chercher des machines à air chaud, à vapeurs combinées, i ammoniaque ?

Si, au contraire, le choix du corps intermédiaire n*est pas

indifférenl, il faut, sans abandonner la vapeur d'eau, examiner avec ardeur toutes les substances capables de recevoir, d'emma^siner de la chaleur et de la transformer en force.

Nous pensons que la question que nous avons posée comporte deux réponses : l'une tliéoriquc, l'autre pratique, réponses en apparence conlradictoiros.

Théoriquement^ nous dirons : Oui, le dioix du corps inlermédUnre est indifférent. Si les mots chaleur et fovce sont synonymes, on ne retirera, nous l'avons déjà dit, d*un corps que ce que l'on va mis; en pi'oduisant un noml»re déterminé de calories, on n^obtiendra qu'un nombre déterminé de kilogrammètrcs. Si nous reprenons Texemple de la chute d'eau, le travail du moteur hydraulique dépendra uniquement du volume d*eau et de la différenee de hauteur entre les deux niveaux d'amont et d'aval; le travail du moteur ealoritique dépendra de la quantité de calories disponibles et de la hauteur de chute entre les deux températures initiale et finale. Un corps intermédiaire ne peut donc remporter sur un autre que s*il permet d'augmenter l'écart entre ces (Ituix températures.

Pratiquement, nous dirons : Pion, le choix (/'</?i corps intermédiaire n* est pas indifférent. La machine la plus simple est composée d'éléments qui interviennent par leur masse, leur capacité ealorifKjue, et qui donnent naissance h des pliéFiomènes, secondaires si on veut, mais suriisants pour exercer sur le rendement déûnitif de la machine Tinfluence la plus grande.

Le corps intermédiaire lui-même peut passer par des états moléculaires très^difîérents, et ses transformations successives

peuvent absorber une [Niriie de U chaleur produite par le foyer. La vapeur d*eau, Feau liquide, la glace sont chimiquement

une intime substance; cependant il n'est pas indifférent de pierulrc comme corps intermédiaire 1 eau à Tua (^ueiconc^ue de ces trois états.

Une machine thermique, à laquelle on fournirait gratuitement de la vapeur d*eau, dépenserait moins de combustible

|M)ur (lihiler celte vapeui- qu'une machine lliennique à lii(|uelle ou ne fournirait que lii; l'eau liquide, et celle-ci à son tour dc< manderait moins de charbon qu'une machine dans Ja chaudière de laquelle on ne pourrait introduire que des quartiers de glace.

La quantité de chaleur nécessaire pour que le corps inlerméiliaire passe de 1 ctal solide à TtHat liqui<le, de Télat liquide à 1 état gazeux, doit être comptée comme produisant un travail intérieur qui n*e8t pas un travail recueilli sur Tarbre, mais qui n en est pas moins un travail véritable correspondant & un thanj^M'imMil ilans le volume du corps inlermédiaire.

Comme celle quantité de chaleur n'est pas la môme pour toutes les substances, — ce que Ton exprime habituellement en disant que la chaleur latente n*est pas k même pour tous les lirjuides, — l'emploi de telle ou telle substance peut exercer une influence sur la dépense du combustible, llàtons-nous toutefois de dire, et c'est ici que se concilient ces réponses si contradictoires, — que dans toutes les machines thermiques connues jusqu'à ce jour la quantité de chaleur qui se convertit en travail est très-faible. L'écart entre le travail recueilli délinitivemrnl et le travail qui correspond à la quantité de chaleur produite est si considérable, qu'il semble assez indifférent qu'une partie de celte chaleur, non utilisée, soit employée à produire des changements d'état moléculaire dans le corps intermédiaire ou des changements dans le volume des gaz employés, ou perdue parle rayonnement des surfaces métalliques, ou entraînée dans la cheminée avec les gaz du foyer.

En fait,' nous allons voir tous les corps successivement pro-

74 DES MACHINES A VAPEi n.

posés demeurer inférieurs à la vapeur d*eau pour des molifs étrangers aux phénomènes sur lesquels repose la théorie mécanique de la chaleur.

Nous envisagerons successivement les machines : A air chaude A vapeurs combinées, A ammoniaque.

Reproches felto * rcaqplol de la vapew 4'eM. ChlfArM

iaiiiMéa ■«g*nU- — Bès que les premières notions

relatives à la' théorie mécanique de la chaleur ont été un peu

iTpaFidiKs, on a examiné si dans les machines à vapeur la chaleur fournie par le foyer était convertie en travail; on a trouvé que la conversion ne portait que sur des fractions extrêmement petites, et on a poussé un véritable cri d*ahirme.

11 semblait, dit Verdel, qu'on n'eût plus quà mettre au nombre

des appareils les plus groasiers le plus puissant moteur de notre industrie,

M. Regnault, le premier, a donné des chiffres qui permettaient de conclure à Textréme imperfection de la machine à

vapeur.

Dans une machine à délenle et sans condensation, où la vapeur entre sous une pression de 5 atmosphères et sort sous la pression de l'atmosphère ambiante, la quantité de chaleur possédée par la vapeur est,

Au moment où elle entre dans le cylindre, de. . 655 calories. Au moment où elle en sort 637 —

La (juanlité de chaleur absorhée et transformée en travail niécani(|ue serait donc seulement de 1 0 calories, c'esl-à-d ire 1/40 de la chaleur produite, sans tenir compte de celle perdue par la cheminée.

En supposant la même machine pourvue d*nn condenseur,

la (piuiililé de chaleur que possède la vapeur, au inomenl où elle entre dans le condenseur, serait réduite à 019 calories;

COiNSIDÉli.VTloNS GÉNÉRALES. 75

la chaleur utilisée serait de 34 calories, soit i/20 de la chaleur produite.

E myéite— • ée H. WÊrm, — Tl y aurait une première correction

à appoi ler à ces chiffres. 11 laudiait tenir coinple de rélcvalion de température de Tcau de condensation, élévation dont on profite en refoulant cette eau dans la chaudière ; il y à là 10, 15, 20 calories à ajouter aux 46 ou aux 54 signalées par M. Regnault. Mais on doit faire une correction beaucouj) plus importante et dont la valeur a été signalée par M. llira : nous voulons parler du phénomène de la détente.

M. Regnault a supposé que la vapeur, & sa sortie du cylindre, était de la vappur saturée ; or, il n'en est rien. La vapeur, en se détendant, ne reste pas saturée. M. Ilii ii a enfermé de la vapeur dans un cylindre de 2 mètres de longueur, lérniè à ses deux extrémités par des plaques en verre. Tant que la vapeur a été saturée et sèche, le cylindre a été transparent ; en mettant en communication la vapeur avec l'almospliére, il y a eu détente, et au même instant le cylindre a semblé rempli d'un nuage de la plus complète opacité. Ce nuage était évidemment formé de vapeur saturée et d*eau liquide. Or, toute la partie redevenue eau a absorbé une partie notable de la ctialeur disponible ; on doit coiiipfer comme ayant été convertie en travail celle partie de chaleur dépensée pendant la détente.

Dans des expériences très-précises, M. Him a trouvé que le coefficient de rendement, au lieu d'être 1/40 ou i/20, devait être de i/iO, 1/8 et même J/0.

La pratique générale' de l'industrie a confirmé ces vues théoriques. L'emploi des détentes de plus en plus longues a conduit à des économies de combustible considérables, et on peut conclure, avec Yerdet, que la condensation pendant la détente est le mécanisme pliysirpie auquel la maclune ù vapeur d'eau doit la plus grande partie de sa force motrice.

DES )]ACHINES A VAPEUR

« 8 9.-- Vwhiiies à air ehaod.

AvaaUiCM aMMmém h remploi de l'air duuid. — Les re-

marqua])les eipériences de M. llirn n*ont pas découragé les partisans de Tair chaud, et on a formulé au sujel de remploi

de ce gaz les plus hrillanles espérances.

Avec 1 air chaud, a-t-on dit, point de chaleur pei'due pour la transformation d'un corps liquide en un gaz permanent, point de limite à Télévation de la température, point de chances d'explosion, point de difficultés semblables à celles que présente la recherchi' de l'cni de bonne qualité.

Jamais cependant les faits n'ont répondu à ces espérances, et les machines à air successivement proposées disparaissent devant les machines à vapeur d*eau.

Parmi les avantages que nous venons d'énumérer, il y en a un pourtant dont \i\ théorie mécanique de la clialeur accuse la valeur incontestable : nous voulons parler de la possibilité d'élev0r la température et d'augmenter Técart entre les températures initiale et finale. On ne peut porter la température de l'eau il phis de 180", parce que l'on arrive à des pressions de 10 ou M alnios{)hércb que la nature des enveloppes employées ne permet pas de dépasser.

Avec l'air, on peut atteindre 273*^ et on n*a que deux atmosphères de pression dans le cylindre; on a donc un approvisionnement de chaleur considérable, «îans être Ibrcé d'arriver à des pressions qui exigent des enveloppes exlraordinairement résistantes. .

Tout cela est vrai, mais on n'a pas tenu compte d'un fait

matériel qui est venu nicllre obslack à Teniploi de Tair à ces températures élevées. Tandis que la vapeur d'eau n'exerce aucune action sur le métal, tandis que, par son mélange avec la vapeur condensée dans les cylindres, elle semble lubrifier

CONSiDLiaTlOiNS GÉNÉRiLËS. 77

la surface de ces derniers, Tair chaud brûle les garnitures,

oxyde el détruit toutes les surfaces inéblliques dès qu'on veut l eiuployer à une lenipéralure élevée.

Kous rencontrons donc déjà un de ces pliéuomèncs secondaires en apparence, mais dont Tinfluence est décisive. 11 y a plus ; et, dans une machine à air chaud, les choses ne se passent pas uussi simplciiienl <juc le suiijxjsent les i)arlisaiis de ees appareils. S'il n'y a pas de porte de chaleur pour faire passer la vapeur à l'état d'eau, il y a perte de chaleur pour ramener Tair dilaté à son volume primitif. C'est ce que Verdet, dans ses deux admirables leçons professées en 1 862 devant la Société chimique de Paris, a déniunlré dans des termes que nous ne pouvons que reproduire :

« Sans doute, dit cet illustre physicien, dans une machine à air on peut convertir la totalité d'une quantité déterminée de

chaleur en travail, s'il ne s'agit que de soulever une fois pour toutes un piston chargé de poids el de rabaudouiier ensuite dans la position où on l'a amené. Mai^ c'est d'une tout autre fonction de la machine que l'induslrie a besoin. Il lui faut une .•îhtion continue, un mouvement périodique se reproduisant siiiiN «M'sse dans la uiacliiFie aussi longl('m[)S qu'es! apidiquéc l'action de la chaleur. II faut, par exemple, que, dans une machine à air, le piston, après sMtre soulevé à une hauteur déterminée, retourne à sa position primitive et que la succession d<? ces deux inouveineuls alternai ifs soit indétiniiueiit répélce. Mais l'air situé au-dessous du pistou oppose au mouvement descendant une résistance qui ne peut être surmontée que par la dépense d*une certaine quantité de travail; il s'échauffe en même tenips qu'il «o comprime, el la chaleur qu'il déira^^c doit lui èl rr soustraite pour rétablir eiilièivnient l'état primitif. Donc, si dans la première période du jeu de la machine la totalité de la chaleur qui lui est communiquée peut se transformer en travail, dans la seconde période une partie du travail ainsi développé est consommée en reproduisant de

78 DES MACIll.NtS A VArEliR.

la chaleur dans la machine elle-mdme; le reste seulement est disponible h Pexlérieur. »

Poursuivanl son analyse pour apprécier ce que peut ôtre celle dirfcrcncc cnlre la chaleur qui exisie au commencement d'une période^ et la chaleur qui demeure à la fm de celle période, cl reprenant les procédés d'analyse indiqués pour la première fois par Clapeyron, Verdet arrive à trouver pour coefficient do reiulemenl de la machine à air de Rohei l Sliiiin^% qui i)eut servir de type [»our toutes les machines de ce genre, un chilîre de 2/7'% c'est-à-dire un chilîre qui n*a pas sur ceux de M. Uim pour la machine à vapeur un avantage tel qu*il en faille conclure que l'une des machines possède sur Taulre un avantage marqué.

^oua vcnous de coubidérer comme un avantage des machines à air de n'avoir, pour des températures de 275", qu'une atmosphère efTective de pression ; mais, au point de vue pratique, sera-t-il indiffèrent, pour les machines fixes et surtout pour h*s machines loconiolives, d'avoir par ceiitirnètre rarré de ï>urlaee de piston des elTorts de 1 kilo{j;r. ou de 10 kilogr. ? Avec le premier chiffre, il faudra décupler la surface des pistons, c'est-à-dire mettre en œuvre des masses métalliques de dimensions énormes, dont les frottements, dont les réactions absorheronl cerlainenient des (juantilés de Iravail el de chah'ur supérieures à celles dont remploi de 1 air chaud faisait espérci* la réalisation.

Procédés pomr eoascrver la cludear emplojée A MmmtUw wmm

mtume de ffas. — Dans touto los machines à air, il faut, pour cluHjue course »lu pisloii, dilahM* une masse délerminée de ^az, et employer pour cela une certaine quantité de chaleur, (hi s'est beaucoup préoccupé des moyens de conserver cette chaleur, de façon à la faire servir une seconde fois, une troisième fois, indéfiniment même à la dilatation, soit de la môme niasse d'air, soit d'une masse équivalente. On a un instant considéré ce problème comme résolu. £n faisant passer un courant d'air

COiNSm£KATlO.NS GÉ.\ÉaALi:;S. 79

chaud à travers une succession de toiles métalliques ou à travers une caisse remplie de grenaille de plomb, Tair abandonnait |in's(|uo complélcnieiil sa chaliMir i\ ces siibsfaiircs ; el, si 011 Taisail ensuile paî>sL'r en sens iiivcisi' un coiiraiil d'air froid à travers ces loiies métalliques ou cette grenaille, cet air s*6chauflait et atteignait presque la température du premier courant d'air chaud.

Tous les ingéiiit'urs qui se sont occupés des inacliinesà air chaud ont atlaciié une grande importance à cet abandon et à cette reprise de hi chaleur. Ericson, notamment , a construit aux États-Unis une grande machine dans laquelle la chaleur éhitt successivement déposée et reprise dans un massif compoM' <le plusieurs épaisseurs de toiles inétalliques, désigné sous le nom de régénéraleur. Mais aujourd'hui, on semble ne pas attacher à cet emmagasinement de la chaleur la même importance qu'autrefois ; le passage des gaz & travers les toiles métalliques donne lieu à des contre-pressions importantes, et, dans ce> dernières inacliines, Ericson rejelte dans l'alniosplit le l'ail' qui a servi à une oscillation du piston, comme un le fait dans les machines à vapeur sans condenseur. Nous décrirons très-sommairement la dernière macliine proposée par Ericson.

Dernière machine d'ErIcson. — La maeiline SC COUipOSO

d'un large cylindre horizontal. Une partie, la moitié environ, forme avec un autre cylindre concentrique intérieur et un fond annulaire une capacité que fermera d'autre part un piston : c'est dans cet espace frnué (jue sVcliaufCera Tair, le foyer étant dans le cylindre inlérieur ; une soupape , ouverte par la machine même, peut mettre cet espace fermé en communication avec Pair extérieur. L'autre partie du cylindre est alésée et ouverte à son extrémité ; deux pistons s*y meuvent : l'un, le plus rapproché de la partie ouverte, que nous appelerons piston moteur^ met en mouvement un arbre liorixontal par ^intermédiaire de deux glissières et de mani**

80 U£S MàCU1K£S A VAPËlft.

velles ; il est traveraé à frottement doux par une tige, mue par l'arbre de la machine, une manivelle et une bielle, et qui entraîne dans son mouvonienl un second piston, piaton altinentairc, se mouvant entre le foyer et le piston moteur. Ces deux pistons sont percés d'ouvertures fermées par des soupapes s'ouvrant de dehors en dedans; mais les soupapes du piston alimentaire ne sont (juc Irès-faiblement appliquées contre les ouvertures, tandis que celles du piston moteur sont maintenues avec une certaine force au moyen de contre-poids et de leviers. Les deux pistons marchent avec des vitesses très-différentes et très-variées. Nous allons supposer la machine en niouveinent el nous allons indiquer, en uiènie temps, la maiche des pistons et leur elTet.

Partons de Tinslant où le piston moteur se trouve au point le plus rapproché de Textrémité ouverte, le piston alimentaire en est alors éloigné de 0*,0G5 : la marche ayant lieu, les deux pistons se rapprocheront du loyer, mais le piston alinuuilaire beaucoup plus rapidement, en sorte (ju(î la distance des deux pistons augmente jusqu'à atteindre 0"*,54ô; lair étant rarctic entre les deux pistons, l'air extérieur soulèvera les soupapes du piston moteur et s'introduira entre les deux pistons. Les pistons ((tnlinuent à se rap})roclier du foyer, mais alors le piston moteur a la plus grande vitesse; la capacité entre les pislons diminue, la pression de Tair augmente; Tair soulève avec facilité les soupapes du piston alimentaire, et se répand dans la partie qui cittourc le foyer, oà il s'échauffe rapidement par suite «les nombreuses surlaces cliaudcs jpi'il y trouve. Cet air se dilate et est capable d'exercer une pression sur les pistons ; il n'agit pas sur le piston alimentaire, dont la soupape reste ouverte, à cause de la pression qui existe sur ses deux faces. Le piston alimentaire, puis le piston moteur, arrivent à rexti émilé de leur course près du loyer ; l air im Iniullé repousse le piston moteur, qui alors seulement agit comme moteur; le piston alimenlaire, entraîné par la machine, se meut dans le

CUMSlDÉUAÏlOiNi) G£i\£KALi:;S. 81

même sens, et après la période motrice de la course, les pistons ont repris les positions respectives que nous ayons supposées au commonceiiien!. Lo moindre niouvoinciil en arrière du pistou alimentaire ferme sa soupape ; à ce moment aussi, le mouvement de la machine ouvre la soupape placée au-dessus du foyer, qui laisse échapper l'air ayant travaillé et qui se referme bientôt ; la marche continue de la même façon. Pour •Hilt'i- ((lie la clialeur du lou'r n'iTliaulte par Iransniissioii l'air compris entre les deux pistous pendant Taspiratiou, le piston alimentaire est formé de plaques de tôle entre lesquelles on a tassé du charbon pilé.

On voit que la machine n'est motrice que pendant la moitié de bon mouvement tant que le piston moteur s'éloigne du foyer; les mouvements des pistons, pendant l'autre moitié, sont entretenus par le votent, et ce sont les dispositions particulières des bielles et des manivelles qui procurent les mouvements variés que nous avons signalt's. Il résulte aussi de ces dispositions que, pour mettre la machine en train, il faut mettre directement à la main le volant en mouvement.

On a eipérimenté une machine de ce système au Conservatoire des arts et métiers. Le rendement était faible, O^.bO environ; elle consommait 5 à 0 kilogr. de houille par force de cheval et par heure.

MaiiMT ëHe «asoMtew d« H. Beioa. — Une autre machine, dite gaiomoteur, a été proposée par H. Belou. Elle a été expérimentée par M. Tresca. Nous ne saurions mieux faire que de icpi uduire la note publiée à cette occasi(>n par cet habile ingénieur ; elle nous parait résumer, d'une manière très-nette, la situation actuelle des machines à air.

Le brevet de M. Belou date du 30 mars 1860, et, au moment des expériences, le système se composait essentiellement :

1" D'un cylindre moteur d'un diamètre de 0"',oO, dans lequel se mouvait un piston ayant une course de 0'",85; ce pistou était mis en mouvement par l'action de l'air insufQé par un

83 DES NACUlNkS A VAI'LLlL

appareil spécial» et en partie chauflé par son passage au travers d'une grille chargée de combustible en ignition. Le cylindre était entouré d'un matelas d'air emprisonné dans

une t'iiveloppc de tôle, non garnie de dduves en bois. L'admission dans le cylindre s'upérail au moyen de elapets ^ulevcs par des cames, en s'aidant de l'avance à récliappcment pour leur levée ; ces clapets étaient formés de surfaces planes reposant sur des sièges en couteau. L'échappement se faisait dans des conditions identiques, avec cetle dilïcrcnce cepoudaul que les plans de <'oiilact étaient verticaux ;

2' D'un cylindre soufllant à double effet, dont le diamètre était le même que celui du cylindre moteur, mais dont la course était limitée à 0"»,475.

L'arbre, portant les deux manivelles calées l'une par rap|)oi t à Tautre sous un angle de 80", était muni d'un volant, et c'est par son intermédiaire qu'une partie de la puissance motrice développée dans le cylindre moteur était tiansmise au piston de la machine soufflante, chargée d'aspirer et de comprimer l'air nécessaire à raliment-ition du cylindre moteur;

5" D'un foyer clos, muni d'une trémie rotative servant à l'introduction du combustible.

L'air, préalablement comprimé dans *la machine soufflante, ne passait que partiellement dans ce foyer. Un modérateur à force cenlriluge, dans le genre des modérateurs l'arrot, était destiné à Iraclionncr l'air insufflé, de manière qu'après la réunion de celui-ci avec les produits de la combustion, la température fût encore maintenue dans des limites convenables ;

4* D*un réservoir à air comprimé pouvant être mis en comnmnication, soit avec le cylinilic moteur, soit avec le cyliiidie soufllant, et formant magasin d'air comprimé pour la mise en marche de Tappareil après chaque arrêt.

Un des inconvénients les plus notables de cette machine réside dans la haute teinpéraluic des gaz. Le pbuub des joints foiuiaut ù 320% les dilicrcuts orgaues de la machine se ti ou-

vent soumis, pendant son fonclionnement, à une température excessive. L'emploi de cordes métailiques dans les joints n'obvie que partiellement à cet inconvénient grave, auquel il

nous parait difficile d échapper dans les macliiiies analogues. le i)leui>.sagc do la tige du piston indique assez quelle peut être riniluence de cet échauflement.

D'après les calculs qui ont été faits sur cette machine, le travail total peut être ainsi réparti :

Tnn.ni (Vnliaientalion 0.535

ElTel ulih' .• Q.i'iù

IléâiâUuces paâàivc:» (par diffcrence) • • O.ii'i

Ces chiffres résument à peu prés les conditions de fonction*

nement des machines à air chaud alimentées par des machines soutflanles. On pourrait encore, bien qu'avec moins de cerlitude^ formuler quelques indications sur Tutilisatiou du combustible, en admettant que tout Tair s'échappe à une température voisine de 250*, ce qui est certainement au-dessous de la vérité. A raison de 48 tours par niinule, la perte par l échappement seul s'élèverait à la moitié de toute la chaleur produite par la combustion.

--i-nfciMii MmmMtnmm, — La machine à air chaud présentée par M. Laubereau est, comme la machine Ericson, une machine à simple clfel. Une masse d'air cliaud est inlruduite sous un piston et soulève ce piston ; dés que l'air se refroidit, le piston redescend, et un volant entretient la régularité du moulement. Pour obtenir réchauffement et le refroidissement iltematifs d'une même masse d'air, M. Laubereau fait passer <'*He masse d air dans les deux parties d'un cylindre vertical dont la partie inférieure est directement échaufrée par un foyer, ^ hi partie supérieure constamment refroidie par un courant d'eau froide. Ces deui parties sont séparées par un piston dont les oscillations sont en rapport avec les oscillations du piston «lu cylindre moteur.

84 DES llÂGHmËS Â VÂl'KLH.

WaHriÉitiB * air «UaCé pv la eai^aH»» ëm gam dTéclidrase.

— Le principe de ces machines est fort simple : c'est Tapplical ion de la dilatation de l'air par la chaleur (jui se dégage dans la combustion d'un inélange d'air et de gaz d'éclairage. On fait armer successivement, de chaque côté d'un piston se mouvant dans un corps de pompe fermé, des mélanges, en proportion convenable, d'air et de gax d'éckirage, et l'on enflamma ces mélanges par rélincelle d'induction provenant d'nne bobine de lUihmkorff ; le piston prend, sous Taclion de ces explosions successives, un mouvement alternatif que Ton transmet, et que Ton transforme efi mouvement de rotation continu par une tige, une bielle et une manivelle, comme dans toutes les machines à vapeur; un volant régularise le mouvement ainsi obtenu.

Travaux de Lebou. — La uiacliine à gaz, telle que nous venons de la décrire, a été conçue par Lebon, ingénieur des ponts et chaussées, mort à l'âge de trente-six ans d'une mort mystérieuse.

Après avoir pris un brevet, en 1791), pour un moyen nouveau d'employer les combustibles à la production de la chaleur et de la lumière, Lebon indiquait la possibilité do construire des machines analogues aux machines à vapeur et qui seraient mues par la force expansive des gas permanents. Ainsi que le fait observer la Compagnie p«Trisienne de chauffage et d éclairage par le gaz, la description donnée par Lebon d'une machine marchant par le gaz peut s'appliquer à toutes les machines qui ont été créées après lui.

Le gaz est produit dans un réservoir spécial ; un cylindre dans lequel se meut un piston reroit successivement, à l'avant et à l arriérc, un mélange d'air et de gaz ; ce mélange enflammé produit une force d'expansion qui fait-mouvoii' le piston.

Lebon indique les pompes à air et à gaz mues par la machine elle-même ; il suppose enfin Tinflammation du gaz produite par l'étincelle électrique, qui peut, dit-il, s'effectuer dans des vaisseaux fermés.

Cette description n'est-elle pas celle des machines à gax que noQS voyons aujourd'hui travailler dans toutes les rues de

Fsris? Lebon n'y ajoutait qu'une chose : il conseillait de produire le mélange et In délonalion diins un vase autre que le corps de pompe, de manière à évifrr récliault'ement qui se produit dans cette pièce importante de la machine. On verra probablement se produire comme un perfectionnement breveté la réalisation d'une combinaison annoncée par Tingénieur qui, en dêiouvrant l'éclairage au gaz, annonrail le moyen de transformer la lumière en chaleur et en force.

■•tMv EcMir. — Le moteur Lenoir est la machine à gaz la plus connue : elle ressemble eifèrieurement à une machine à vapeur ; le cylindre est relativement plus gros, et il y a doux tiroirs au lieu d'un. Dans le cylindre s'introduit, par un des tiroirs, le mélange explosif, composé de 90 parties d*air et 10 de gaz d'éclairage ; le second tiroir est destiné à Téchappement des produits de la combustion. L'inflammation du mélange explosif est produite par Tétincelle provenant d'une bobine d'induction de Ruhmkorff agissant sous riiillucncc de deux éléments Bunsen. L'étincelle jaillit entre le piston et un ûl de platine aboutissant sur le fond du cylindre qu*il traverse dans une tige de porcelaine qui l'isole; le courant doit passer successiveiiicul dans ( hacun dos lîls aboutissant aux extrémitt^s du cylindre : c'est à quoi l'on arrive facilement par un commutateur mis en marche par la machine même*

La machine Lenoir peut s*installer partout où existe le gaz,

sans enquête préalable ; elle n'est soumise a aucun règlement; elle n'occupe que peu de place; elle est légère et n'exige point de cheminée spéciale. Malheureusement, elle coiHte cher : elle consomme 2,500 à 3,000 litres de gaz par force de cheval et par heure,et elle exige en outre une grande dépense d'eau pour refroidir le cylindre et le piston moteur.

Mewr — • Dans le moteur Uugon, on ajoute au mé-

8G DES UACUINES A VAPEliR.

lange de gaz et d*air atmosphérique une petite quantité d^eau qui esl vaporisée iiislanlanément. Celle addilion a pour but de prévenir rélévation de tempéralure que nous venons de signaler ; en outre, linflammalion du mélange explosible, au lieu de se faire h Taide d'une étincelle électrique, se fait à Taide d'un bec de gaz placé au point où se fait dans le cylindre rinlroduction de ce mélange.

Machine oito et — La dcmièrc Exposition universelle

de Paris renfermait une machine à gaz à simple effet» qui ne dépensait que 1,200 litres de gaz par force de cheval et par hvmvy v[ qui ne s'échauffait pour ainsi dire pas.

Le cylindre csl vertical. On introduit sous le piston un mélange d'air et de gaz qui s'enflamme en passant près d'un bec allumé ; Pair situé sous le piston se dilate ; le piston est soulevé et pour ainsi dire projeté avec violence jusqu'à Textrémité (le sa course; en rcdesccndaul, il couHnuni(jue le inouvcniont à un urhre molcur. Dans lajpériode ascendante, le mouvcmcnl esl entretenu par un volant.

Le modèle exposé ne marchait qu*avec un bruit extrême ; mais cet inconvénient peut disparaître, et la machine Otto et Langen nous parait appelée à rendre des services à la petite industrie.

g 3. — Machines divenet.

Mnehlnea A vapeur combinéea. — Los machinCS h vapeurs

combinées, désignées quelquefois sous le nom de machines à vapeur mixtes^ de maelûnes binaires, ont pour point de départ l'idée d'utiliser la chaleur provenant de la condensation de la

vapeur d'eau pour vaporiser un corps qui abandonne réial liquide à une température inférieure à iO(r. On a ainsi, sans dépense nouvelle de combustible, une seconde force élastique dont Taclion vient s'ajouter à celle de la vapeur d'éau.

CO.\SID£RATlûiNS GÉiNÉRiLES. S7

Les diverg liquides dont l'emploi a étô proposé sont :

L'élhcr sulfiirique, qui bout à 57'';

Le chloroforme, qui bout à G l";

Le sulfure de carbone, qui bout à 45"*.

Les deux premiers liquides seuls ont été employés.

Les appareils à vapeur combinées se composent essentiellemnit d'une cliaudièro tubulaire produisant la vapeur d'eau, d'un corps de pompe dans lequel cette vapeur d'eau agit sur un piston et qui communique avec un condenseur dont le liquide réfrigérant est l'élher ou le chloroforme. Ce condenseur, dont la lompérnlurc est maintenue un peu supérieure au point d'ébuUition du liquide volatil, fournit de l'eau tiède et de la vapeur d*éther ou de chloroforme. Cette vapeur est dirigée dans un second corps de pompe et elle fait mouvoir un piston dont le travail s'ajoute à celui du piston à vapeur; amenée dans un condenseur licrméliquenicnt fermé, elle se liqu«''fie et est reprise par des pompes alimentaires qui la ramènent dans le premier condenseur. Théoriquement, la chaleur perdue dans cette machine n'est plus que celle absorbée par Téther ou le clïloroforme au moment de la condensation, quantité de cbaleuf moindre que celle qui esl nécessaire ù la vapeur d'eau. La partie du condenseur à eau qui contient l'éther, le cylindre à vapeur d'éther et le condenseur à éthcr forment un système entièrement clos. Théoriquement aussi, la même quantité d'élher peut servir indéfiniment.

Machines du TvemMtj. — M. du Trcmbley fit expérimenter, dès 1840, des machines à vapeurs d*eau et d'éther combinées ; les plus connues sont :

Une macbine fixe construite à Lyon pour la cristallerie de la Guilloliére ;

Une machine de bateau, de 70 chevaux, installée sur le navire le Du Trmbiey^ faisant le service entre Marseille et Alger;

Une machine de bateau, sur le Galilée ^ construite à Lorient par 1 Liât.

88 DES HACHIlfES A VAPEUR.

Pour ( es trois machines, les résultats furent les mômes : malgré les plus grandes précautions, Téther fuyait par les joints ; il semblait même, au dire des personnes qui avaient suivi la marche de la machine, qu'il suintait par les pores de la fonte ; la porte s'élevait, en nioyeiuie, à un demi-litrr par heure»; aussi, malgré la v<Mililatiou la plus énergique, ou ne pouvait débarrasser complètement l'atmosphère de la vapeur d*éther ; il en résultait de fréquentes explosions. On dut donc abandonner toutes les machines de ce système, quel (\nc pût être d'ailleurs ravanta^M* (ju'elles présiMilaicul au point de vue de l'éconoinie dans la dépense du combustible.

HMttee ém Caillé*. Buiptol dm cUorafanM. — M. Lafond,

lieutenant de vaisseau, proposa de substituer le chloroforme à Téther, les vapeurs de chloroforme n'étant pas inflammables.

Les essais furent faits siii' la luacliiiie du G(tlilt'i\ où, sauf de légères modilieations, ou se borna à remplacer un li(]uide par l'autre. Mais, d'une part, on reconnut que le chloroforme détériorait les garnitures, et, d'autre part, que les vapeurs qui se . répandaient toujours dans l'atmosphère avaient de propriétés asphyxiantes : on dut rcnorjcer à Teniploi du chloroforme.

L'emploi des vapeurs combinées a donc échoué d'une manière complète ; mais, si nous sommes entrés dans les détails qui précèdent, c'est que nous ne croyons pas cet échec irrévocable. L'emploi des liquides se vaporisant à des températures différentes est un moyen trop ingénieux d'employer une quantité de chaleur déterminée, pour que cette idée ne soit pas reprise un jour ; et l'insuccès de Téther, dû seulement à sa grande fluidité, n'est pas une cause suffisante pour abandonner cette invention que l'on ne peut, en aucune façon, classer parmi les rêveries que chacpic jour voit éclore.

HacMM * mmuÊÈomÊmÊpÊm, — M. Frot, ingénieur de la marine, a proposé une machine motrice qui emploie l'ammoniaque comme corps intermédiaire, mais dans des conditions toutes t^articulicres. Tandis que les machines à air fonctionnent à

raide d*un gaz permanent dont le volume change avec la température, tandis que les machines à vapeur d'eau, d'éther, de chloroforme, sont fondées sur la transformation en vapeur d*un

liquide enfermé dans un vase clos, la niacliine à ammoniaque est fondie sur l'emploi de gaz introduits dans la chaudière à l'état de dissolution et dégagés de leur dissolution par l'intermédiaire de la chaleur.

Il y a là une dissociation de deux corps différents, et cette séparation s'effectue avec moins de dépense de chaleur que lorsqu'il Ikut vaincre la cohésion et faire passer un corps de l'état liquide Tétat gazeux.

Toutes les machines destinées h l'emploi de la vapeur d*eau peuvent, d'après M. Frot, mar( lier avec une dissolution ammoniacale ; la transformation n'est ni difficile ni chère : il faut principalement remplacer toutes les pièces de bronze par des pièces de fer forgé.

M. Fret a publié dans les Mémoiret de la Société des ingénieurs civils un travail trôs-élendu sur les macliines à ammoniaque ; nous empruntons à ce travail les renseignements suivants :

La chaudière est remplie d'une dissolution ammoniacale &

19" du pi'se-liqueurs ; on chauffe. Après un temps inférieur de moitié au temps nécessaire pour mettre en pression une chaudière pleine d*eau, on obtient une pression de 6 atmosphères à une température de iiO* environ.

Les gaz, composés de 4/6 de vapeur d*eau et de 5/6 de gaz ammoniac, sont introduits dans le cylindre, où ils fonctionnent comme le fait la vapeur d'eau.

Après avoir transformé une partie de leur chaleur en travail, ces gaz sont dirigés dans les tubes d'un condenseur par surface, tubes autour desquels circule un courant d'eau froide; au sortir de ces tubes, les gaz déjà refroidis arrivent dans un réservoir désigné sous le nom de dissoluteur tubidmrej où ils sont dissous de nouveau; une pompe alimentaire refoule dans

la chaudière le liquide saturé de gaz, et le cercle est terminé.

M, Fret estime que de grands avantages seront réalisés par ces combinaisons, et il espère obtenir à la fois :

Économie de combustihlo ; Mise en pression m pi dp ; Conservation des cluiudières ; Absence de dépMs salins.

Il faut allondre les ensejfrnoniont*? de roxprricncc. Pour noire port, nous redoutons remploi, sur une grande échelle, d'une substance qui agit avec tant d'énergie sur les organes respiratoires de rhomme : qu'une fuite se manifeste, il sera impossible de demeurer auprès d'une machine à ammoniaque.

Nous ajoulcrons, et M. Tresra a fait de suite à la Société des ingénieurs civils cette objection, que rien ne démontre que le liquide, qui pour se vaporiser exige le moins de chaleur, soit celui qui dans une période complète laisse disponible et transformée en travail la plus grande quantité de chaleur.

Acide carbonique. — Poudre A eanon. — En Songeant à la

force considérable que donne soit la dilatation de l'acide carbonique liquéfié et ramené à l'état gazeux, soit la dilatation des gnz produits lors de Finflammation de la poudre à canon et des

autres substances explosibles, on s'est demandé si ces divers corps ne pourraient pas être employés indusli icliemcul comme moteurs et agents de la transformation de la chaleur en force.

Jusqu'ici il n'a rien été proposé de sérieux, et la soudaineté,

la violence des phénomènes explosifs, ont été des obstacles insurmontables. Il ne faut pas cependant désespérer du succès. L'homme, qui a su discipliner les explosions du gaz et les produire à volonté de chaque côté d'un piston, parviendra peutêtre à tirer parti de la force expansive que recèle chaque grain de jtoudre.

MotcurN éiectrtqvcB. — VcrUcl a dcmontré la relation qui exfste entre les moteurs thermiques et les moteurs électriques

OU magnéto-ëlectriques. Scientifiquement, l*analogie, nous dirons même l'identité, est complète. Pratiquement, il n'a pas

encore clé possible d'utiliser la chaleur produite dans les ré;irtioQS chimiques et d'en transi'ormer une partie appréciable en force.

On a proposé plusieurs appareils extraordinairement ing6-

nieuï, mais qui ne pouvaient avoir aucun emploi industriel. Le clievnl-éleciricité, dit M. Dumas, coûte 20 ou 50 fois plus cher que le cheval-vapeur, et, dans de pareilles conditions, un moteur est impossible. On ne peut, jusqu'à ce jour, que demander à rélectricité d'accomplir une tâche secondaire, mais néanmoins fort utile. Nous avons cité rindammalion de masses ^^nzeuses enfermées dans des vases clos ; nous ajouterons encfirc l'inflammation de la poudre à distance, Tembrayage ou le débrayage d'organes dans les sonneries électriques et dans d'autres appareils mécaniques.

On a expriiiK' la pensée d'emprunter rélectricité aux courants qui existent dans le globe terrestre; on créerait des accumulateurs ou des réservoirs d'électricité comme on a des accumulateurs d'eau comprimée. Nous ne pouvons dire si cet emmagasînement d'une force naturelle pourra se réaliser d'une manière pratique.

BéMiié gtfaérai. — En résumé, aucune des substances que nous venons de passer rapidement en revue, air chaud, vapeurs

combinées, ammoniaque, matières ex]d()si!)lcs, n'a répondu aux espérances conçues. Aucune machine, fondée sur remploi de ces corps intermédiaires, n'a pu entrer en lutte de quelque durée avec la machine à vapeur d'eau.

Plusieurs de ces substances ont dû être et seront probablement longtemps encore écnrtèes, à cause des dangers que présente leur emploi. D'autres attaquent les parois des vases ou des conduites qui servent à les recevoir. Pour d'autres enfin, l'insuccès est dû à l'ignorance dans laquelle sont beaucoup de personnes au sujet des relations qui existent entre la chaleur

03 DES NACHINES A TAPECm.

et la force. Avec d'assez laibies quantités de chaleur on obtenait des dilatations considérables, rapides, et on s'étonnait de ne recueillir, en définitive, qu'un travail asseï faible. On peut le comprendre aujourd'hui t chaleur et force sont deux choses

idenlicjuoH ; si on n'cniploic pas do cluilt'ur, on ne rprucillera pas de force ; si on n'emploie que peu de chaleur, on ne recueil- * lera que peu de force. S'il en était autrement, de rien on ferait quelque chose, et la recherche du mouvemenl perpétuel ne serait plus une chimère.

La rerhorrlie d'un corps interuu'diairo autre que l'eau n'a donc pas jusqu'ici conduit à des résultats pratiques appréciables, et nous ne pensons pas que .de nouvelles recherches soient couronnées d'un plus grand succès. Comme abondance, on peut dire que l'eau se trouve à peu près partout ; son prix est insipmifianl ; conime substance chimique, elle esl d'une iiuioi iiité j)arfaite; si elle a une chaleur latente de vaporisation plus grande que celle de beaucoup d'autres substances, ce désavantage est racheté par tant de qualités qu'il nous parait difficile de trouver un corps qui la remplace.

Dans toutes les machines tlienniques, il faut envisager une période complète d^ transformation du corps sous l'action de la chaleur, parcourir un cycle, comme l'ont dit Garnot et Clapeyron, compter la quantité de chaleur au départ et à l'arrivée, en tenant, bien eulendu, compte de tous les phénomènes produits ; la quantité de chaleur qu'on ne retrouve pas est celle qui a été convertie en travail. Or, dans ce cercle, dans cette évolution complète, les quantités de chaleur qu'absorbent les corps intermédiaires, soit pour changer d*étaf moléculaire comme les liquides qui passent à l'état gazeux et réciproquement, soit pour reprendre un volume initial comme les gaz permanents une première fois dilatés, sont très-comparables, et il n'y a pas d'avantage radical à tirer de la substitution d'un corps à un autre. «Lorsque l'on dispose d'une quantité de chaleur délenninée, produite par la combustion d'un poids connu

COMSlDÉRÀTiONS GÉNÉRALES. 93

de charbon, la source pratique de la chaleur, il fiiut combattre

toutes les causes de déperdition qui se présentent en quelque sorte à la l'ois :

Le rayonnement des surfaces métalliques ;

L'eatralnement dans la cheminée de gaz à une haute iempé* rature ;

LY'chauffement des enveloppes ;

Les condensations entre la chaudière et le cyliudie; les fuites de vapeur ;

L'échappement delà vapeur lorsqu'elle est encore capable de se dilater.

On est arrivé, nous ne dirons pas à annuler^ mais à atténuer toutes ces causes de perte de clialeur dans des proportions considérables, et la dépense du combustible, dans une période de moins de 30 années, a été diminuée de 50 et même de 75 p. 100. les constructeurs ont donc marché dans une voie excellente et la plupart des procédés qu'ils ont su mettre en usage répondaient, instinctivement peut-être, mais ils n'en répondaient pas moins aux indications de la théorie.

Nous ne voulons pas formuler une conclusion radicale et dire que jamais Tacidc carl)oiiique, rammoniaque, les gaz liquL'fiés, les matières explosibles, ne donneront naissance à un moteur avantageux. Dans des conditions exceptionnelles de production, de facilités d'installation, d'utilisation ou de mode d'emploi, des macliines fondées sur l'emploi des substances que nous venons d'indiquer pourront avoir sur la machine à vapeur d'eau une supériorité bien définie. I^ous en citerons immédiatement un exemple : les machines à gaz pour la petite industrie, n'ayant besoin que d'un travail intermittent, peuvent être plus écononiiques que des machines à vapeur d'eau ; mais on commettrait une grave erreur en voulant appliquer le même système pour des forces considérables agissant d'une manière continue.

TapcMP ««M mwaethmÊÊtu, ^ Une conclusion toutefois nous semble ressortir de toutes les considérations que nous avons

présentées, c'est ravenir de la vapeur surclïaulîée, c'est-à-dire de la vapeur isolée du liquide qui lui a dooné naissance et transformée en gai permanent.

Nous avons dit (\uv l'air pouvait être porté à une température très- ( levée, ce qui donnait, pour rinlervailc eutic les températures initiale et linale, un écart beaucoup plus grand que celui qui pouvait être obtenu avec les autres substances. Nous avons immédiatement ajouté que cet avantage était annulé par Tac* tion exercée par l'air chaud sur les surfaces métalliques avec lesquelles il était en contact. Rien de semblable n'est à redouter avec la vapeur surchauiTée : sous laction de la chaleur, elle se dilatera comme l'air sans exercer aucune action sur les métaux; en même temps, isolée de son liquide, elle n'atteindra pas les pressions énormes qui correspondent aux hautes températures pour la vapeur saturée. Nous verrons dans le chapitre suivant des expériences faites par M. Uim, qui confirme* ront toutes les espérances que nous concevons pour l'emploi de la vapeur surchauffée.

Béscrves formulér» par feMuli-C'arnot aar la question da choix ém «orpa latcraiédfailM. — L'importance de la question que

nous avons posée au commencement de ce chapitre n'avait point échappé à Sadi-Camot, et nous la trouvons, dans son ouvrage publié en 1824, posée dans les termes suivants :

«c Ia puissance motrice de la chaleur est-elle immuable en quantité, ou varie-! -elle avec Tapent dont on fait usage pour la réaliser, avec la substance intermédiaire choisie comme sujet d^iction de la chaleur?

a En d'autres termes, la puissance motrice varie-t-elle avec la substance employée à la réaliser? la vapeur d'eau oflre-t-clle plus ou moins d'avantage que la vapeur d'alcool, de mercure, qu'un gaz permanent ou que toute autre substance '.' »

Nous ne pouvons reproduire toutes les considérations présentées par Sadi-(^rnol pour la discussion des problèmes qu'il ve-

œNSIDfiRATIONS GÉNÉRALES. 95

naii de poser. Toutes ces considérations ont été confirmées par les expériences récentes et elles ont été développées d'une manière très-nette par M. Combes dans un des derniers bulletins

de la Sucirlé d'encourageiiicnl. On pont donc luiij^idt'îrer connue acquise à la science la conclusiou l'ormulée par Sadi- Camot:

« La puissance motrice do la chaleur est indépendante des agents mis en œuvre pour la réaliser; la quantité est fixée uniquement par les températures des corps entre lesquels se fait, en dernier résultat, le transport du calorique. »

n faut sous-entendrc, ajoutait Camot, que chacune des mé-

lliodcs de développer la puissance motrice atteint la perfection dont elle est susceptible. Reprenant alui*s 1 étude approfondie de la manière dont se comportent les gaz mis en présence de la chaleur, Camot constatait qu'il ne suffisait pas que la différence entre les températures initiale et finale fM aussi grande que possible, niais (lu'il iallail encore (jue la vapeur j)ùl, par Textension de son volume, arriver à une température assez basse, et il concluait en ces termes :

t Le caractère d'une bonne machine à vapeur doit donc être, non-seulement d'employer la vapeur sous une forte pression, mais de l'employer sous des pressions successives très-varia-

Mcs, très-ditïérentes les unes des autres et progressivement décroissantes. »

Tous les glands perfeclionnenients apporlés à la machine à vapeur, la délente prolongée dans un seul cylindre, l'emploi des cylindres conjugués, sont la réalisation de la loi que nous venons* d'indiquer.

En dernière analyse, si rexpérience n'a pas conlirmé les vues exprimées par Sadi-Caruot sur rindestructihilité de la chaleur, etc^f si au contraire on sait aujourd'hui qu'il ne peut y avoir de travail produit sans anéantissement d'une quantité

96 DES MACHINES A VàPëUH.

de chaleur détermiDée, on doit reconnattre que les grands principes des machines thermiques ont été posés par Sadi* Camot à une époque où les machines à vapeur étaient presque

inconnues en France, et on doit regretlcr la mort prématurée d'un homme qui eût été, ù coup sûr, un grand physicien.

DEUXIÈMi: PARTIE

DESCRIPTIOH DES HACBIMES k TAFBDR D'BAU