TRO

lents, si leur température et la quantité de vapeur d'eau dont ils sont chargés sont trèsdifférentes, alors la vapeur est rapidement condensée. A mesure que le tourbillon augmente, il descend ; et le diamètre de la colonne diminue. On ne saurait décider si ces vésicules sont entraînées de haulen bas ou si la condensation se propage dans le même sens. Enfin le tourbillon atteint la surface de l'eau, celle-ci s'agite, s'élève et ressemble à un poêle fumant. Pendant que la mer monte, le nuage s'abaisse, et tous deux unissent par se réunir. Il arrive aussi quelquefois que la mer s'élève sous la forme d'un cône, tandis qu'un cône renversé s'abaisse du nuage sans que Ions deux se réunissent. Dans la plupart des cas, la colonne est plus mince au milieu qu'en haut ou en bas ; dans d'autres circonsiances, c'est sur la mer que se montre la première trace de la trombe: un cône s'élève de la surface des eaux, et c'est seulement au bout de quelque temps que les vapeurs d'en haut se condensent à leur tour. Ce qui prouve que la trombe est formée en grande partie de vapeurs condensées, c'est que l'eau qui s'en échappe n'est jamais salée, même en pleine mer.

Si l'air est très-sec, alors ces tourbillons ne déterminent pas toujours la condensation des vapeurs, et la violence du vent n'en est que plus remarquable. Deux personnes se dirigeaient un jour, par un temps couvert, de Halle vers Giebiehenstein ; tout à coup elles furent séparées par un coup de vent, et l'une fut poussée contre un mur, l'autre jetée dans un champ, sans que des personnes peu éloignées eussent aperçu le moindre trouble dans l'atmosphère.

Presque tous les observa leurs disent que la trombe marche lentement en tournant sur son axe ; si le courant s'élève, comme on le voit dans les tourbillons de sable, il peut entraîner des masses énormes. Le docteur Mercer a observé deux ou trois trombes dans le port de Saint-Jean-d'Antigoa: à la surface de la mer il vit un cercle d'environ 60 mètres de diamètre dans lequel l'eau était agitée et lancée vers le ciel. Une petite maison de bois fut soulevée toute entière et transportée à la distance de 13 mètres, sans être renversée ni démolie. Il est remarquable que la maison fut portée de l'est à l'ouest, quoique la trombe marchât de l'ouest à l'est. Le 25 octobre 1820, on venait d étendre sur un pré, en Silésie, une grande quantité de toile; les ouvriers étaient à table lorsque la tempête se déclara quelques instants après midi, et souleva des nuages de poussière si épais que le jour se convertit

(1) Dans le Tra'uè des Trombes, que M. Peltier a publié en 1840, on trouve la relation de 157 trombes, bans ce nombre on en remarque 38 qui ont existé au milieu du calme, 25 qui n'avaient pa-. de mouvement giratoire, 57 qui présentaient ce mouvement. Le silence îles relations sur le reste des trombes est une présomption en laveur de la négative, p;irrc qu'une relation, dit M. Peltier, est l'indication de ce qui est et non de ce '/»' u'esl pas. 10 ont eu lien bus un ciel sans nuages ; 7 soni multiples, c'esl-à-direqu'il

en ténèbres épaisses. Les portes et les volets de la blanchisserie furent enfoncés aveo un fracas épouvantable, les portes furent soulevées dans leurs gonds, et le vent renversa une lourde charrette, de façon que les roues étaient tournées en haut. La toile fut ei levée, ronlée sur elle-même, et la masse la plus grosse fut portée à 15 mètres audessus de la maison et lancée à 150 pas dans un fossé au milieu des buissons. On travailla pendant plusieurs heures pour débrouiller cet écheveau de toile ; il se composait de 27 morceaux, dont chacun pesait 11 kilogrammes, et au milieu se trouvait un poteau de 2 mètres de long, 30 centimètres de large et 6 centimètres d'épaisseur, qui servait de pont pour traverser un fossé peu éloigné. La trombe l'avait enlevé avec 1 1 toile qu'elle avait roulée autour et enlevée, au-dessus de la maison, quoique son poids, sans compter celui de la planche, fût de 297 kilogrammes environ.

La trombe qui ravagea le village de Châtenay, près Paris, le 18 juin 1839, rompit près de leur base des ormes ayant lm,50 de circonférence. M. L. Lalanne, ingénieur des ponts-el-chaussées, qui dressa le plan des lieux après le désastre, estime à 156 kilogrammes par mètre carré l'effort exercé contre certaines parties de murailles renversées. D'après M. Rénaux, architecte, la trombe qui passa sur la ville de Courthezon (Vaucluse),le30 mai 18V1, renversa un pan de rempart ayant 12 mètres de long sur 8 mètres de haut et un mètre d'épaisseur. Une grande partie des matériaux furent transportés de l'autre côté de la Seillc, à la dislance de 8 mètres environ. Dans le faubourg d'Orange, une façade neuve en construction fut démolie.

Quand on se rappelle la force avec laquelle de petites trombes soulèvent l'eau, on ne s'étonne plus qu'une grande puisse produire de els effets. Quelques auteurs ont attribué ces effets à l'électricité ; mais si l'on s'appuie sur ce que ce fluide détermine de semblables effets à la surface de l'eau, il ne faut pas oublier que des forces pureine.t mécaniques peuvent les produire comme elle. D'autres physiciens ont pensé qu'il se formait un vide partiel dans lequel l'eau s'élevait comme dans un corps de pompe ; mai1;, à supposer que ce vide existât, l'eau ne s'y élèverait qu'à la hauteur de 10 mètres et le mouvement en hélice n'existerait pas. On a dit aussi que des gaz sortaient subitement de terre à l'endroit où se forme la Iromb et élevaient l'eau ; une semblable hypothèse n'a pas besoin d'être réfutée (1).

y a plusieurs branches sortant du même tronc ; 3 ont été formées entre l<'s nuages etc., etc.,

'in y trouve en outre 82 relations de phénomènes orageux qui ont produit des effets analogues aux

Dfei : <! : trombes ; enfin ce traité contient le détail de expériences qui reproduisent les diverses parties

i i étéor an m y ii (le l'électricité. L'ensemble des faits ne paraît pas favorable a la théorie qui attribue cet ordre de phénomènes à des tourbillolfs de vent.

Les Irombei sont en général on i r on suiriei d'un orage. C'est ce qu'on a ru I i la trombe qui, le l'<) aoAl 1815, a pro diiii de ai affreux ravagea aux ravirons de i en, el dont voici le ré< ii abrégé :

■ in orage asseï * iolenl avait éclaté sut Rouen vers mi li; la pluie était tombée en abondance, plusieurs <• upa de tonne latent fait entendre ; mais tien n< présager l'borrib e sinistre gui désolail su même moment l'une >b s parties 1rs plus rir. es el les plus indualrienses de l'arrondissement, a midi trente-cinq minutes, nue trombe [furieuse s'esl élevée dans la val ée au delà de ûé ville, à partir du Houlme. L'uur.iLiaii a d'abord enlevé une partie de li it)iiure de l'usine de .M. Runff; puis, prenant delà foece en marcbant, il a renversé plusieurs petits bâtiments, brisé des arbres, s ceacé des haies, des mois uns. l'ius loin, 1rs habitat uns ont été décooi i ries, d'autres ont été littéralement écrasées On en a tu ilniit les décombres, les meubles, les fourrages, étaient tellement confondu avec les arbres déracinés du champ ou du jardin qui li s entourait, qu'il serait impossible de ilir.' où était le jardin, du était le bâtiment. Le llr.iu, courant comme la foudre, .1 emj orlé .1 um distance considérable quelques parties des débris ; puis il a déraciné 1rs arbres les plus élevés, lis plus solides, cl enfin il est venu s'abattre particulièrement sur trois des principales usines de la vallée. L'éclair est moins rapide que ne l'a été la destruc- Lion de ces établissements, destruction si complète, que l'imagination ne ponrr

représenter, el qu'aucune description ne pourrait en donner une idée. Us ont été littéralement réduits en miettes. Tour coin ble de natalité, c'est à l'heure où régnait la plus grande activité, OÙ le personnel complet des usine- esl au travail, que le sinistre a edale. Des trois établi se eots unis, un se trouve sur la commune de Malaunav.

Le toit ayant été enlevé d'abord . les mal-

heureux se «.on! précipitée en meii |

\ns i.s Issues ; mais elles se sont trouvées encombrées, el qnelques-aos seulemeal ont

pu soi tir. I.a clieuiinee, haute de 150 pieds, a été ris.- a quelques méln s .1,- letre , et jetée en travers de la rivière. Le troisième étag , coupé également arec une sorte d'horrible précision , a été précipite dans i 1 h fi. s 1, . deui autres étages se sont affaissés , et les murailles même du rez-dechaussée on té é démolies, 1 ce point que, sanl quelques in.-i 1 s aux d< m extrémités, il n'en

rest.nl pas d u\ Iniques l'un- sur l'autre.

Tout cela avait duré moins de deux mi unies. u

I R< »l'l I I . , d'où s, t., il le reiour).

VOV. lu V>SI M os.

I SOPIQI ks . température entre I. s tropiques. I OU. Il Mil I. \ Il III..

! l BE 11 mm une. Pdy. I 1 1 cxaiciTÏ . Effeti liaiiin

rOBES FCLMINÀIRB8. Voy. I '. loi mus.

I UBEg I PlTOT. l'y ,. Ih DK0D1 s VMI.il K.

TYCHO-BRAHB.dc1 la province de -..une,

en Danemark, el d'une lamill no!. le el lorl

riche. Il commença s, s observations » rs 1564, avec le landgrave de Besse . aéié protecteur de l'astronomie. Bn 1571, avant dé-

COUVerl une nouvelle et. nie dans Cttiliopéé,

cela l'engagea i refaire le catalogue 1 Hip-

parque, el il fixa les posili 101 d • 777 étoiles. Ifientôt aprè-, il obtint du roi de Danemark l'ile d llueiie , située en lace do Copenhague, pour y établir l'Observatoire d I ranibonrg. Là, il réunit ions les insiru-

inents Connus de son temps, il lii une mul-

lilndc d'observations de la plus baute importance, puisqu'eil it servi de bases aux

calculs de Kepler. Il tenta de renverser le

système de Copernic , en supposant que le soleil, entraînant toutes les planètes, cueillait autour de la terre ; mais , : tysli peu de succès auprès des astronomes. Voy.

Si s I Ml III MOMlB.

TYPHONS. I m/. Oii.vi.Ks entre les tropiques.

DDOMÈTRB. Voy. l'un.

DN1VERS, tableau de son immensité.

I m/. ASTROlfON i , j I. 1 1 > p •■lli -

son origine. Peu. lui. .cm istron omico • i un; i DRANOGR W'IIIE. \ oy ksTa

l RANUS ou lli ns. mi i Cette

la plus êloign lu soleil , en i si à .

tance de (dus de 737,00 1,000 de I n' e. oui lit sa révolution qu'en S'» ans. Kilo ne reçoit du soleil que la 362 partie d ■ lumière que la terre en reçoit.

Celle planète a été découverte par lie- s

chell, dont elle pur e aussi le nom, le 31

mars l7Si, entre dix ci onxe heures du soir, en examinant les pelili s . ■ îles voisines d ■ -U.I ii s i.re as-

tronome crut que celait une comète, bien qu' Ile ne présentât aucune trace de barbe

• mi de queue, elce fut suas ce m. in qu'elle

devint l'objet des travaux assidus de tous les astronomes lu continent. Lrs uns comparèrent, cli niue nuit sereine, la lion de l'astre mobile i celle des étoiles fixes silui s dans je ; les autres

cherchèrenl à déterminer la courbe le long de liq iell< le dé lacemi ni l'opérail M ilitréme habileté des calculateurs, le

lr iv ail éllil a reconime . . r .

Quoique l'astre ma ■ b.it .wcc beau.

lenteur, on ne parvenait jamais i sen er l'enseï i p .siiinns Cela i ro»

teii il de la désignation fausse sous laquelle il iv ut été signalé; on cherchait à reaferiner dans une parai BTS on

VAP

VAP

mouvement qui s'exécutait dans une orbite circulaire. Ce fui le président de Saron, en Fiance, qui le premer brisa les entraves dans lesquelles l'erreur d'Herschell avait enchaîné les calculateurs ; et au mois d'août suivant , Lapbn e détermina Vorbe circulaire d'un très-grand rayon que traçait dans l'espace le nouvel asire. Ilus lard (1783), lui et Mérhain calculèrent son mouvement avec précision et lui assignèrent une forme elliptique.

Herschell ne prit aurune part au long déb;it que suscita la découverte d'Uranus. Mais quand les recherches de Saron , de Laplacc, de Lexell, eurent montré que l'étoile mobile du 13 mars 1781 était, non une comète, comme on l'avait «l'abord supposé, mais une grosse planète située aux confins de notre svstème, il réclama le droit, qui lui appartenait incontestablement, de donner un nom à ce nouvel astre. Le nom qu'Herschell proposa fut celui de Georgium xidus, l'astre de Georges. L'astronome témoignait ainsi de sa juste reconnaissance envers le souverain, ami des sciences (Georges III), qui venait de le placer dans une position indépendante. Lexell , Lalande, Prospérai, Poinsinet, Bode , proposèrent les divers noms de Neptune, de Georges 111 , Herschell, Neptune, Aslrée, Cy'èle, Uranus. Le nom d'Uranus a prévalu, bien que celui proposé avec raison par Lalande (Herschell) soit pour le moins aussi usité. L'astronome français a été d'ailleurs plus heureux en faisant adopter pour la nouvelle planète un signe qui , à peu de chose près, reproduit le nom de l'illustre découvreur.

Rien que le moindre diamètre apparent d'Uranus ait été, de la partd'Hersehell. l'objet de recherches assidues, tout ce qu'il se hasardait à conclure de l'ensemble des résultats, c'est que sa valeur ne devait être ni sensiblement plus grande, ni sensiblement plus petite que 4"; c'est que le diamèlre réel de la nouvelle planète se trouvait entre quatre et quatre fois et demie le diamètre réel de la terre.

De toutes les tentatives que lit Herschell pour s'assurer de la vraie figure d'Uranus , il résulte pour la planète un aplatissement sensible, mais dont ce grand astronome n'a jamais déterminé la valeur. Cet aplatissement suppose une grande vitesse de rotation ; mais la durée de ce mouvement est restée également indéterminée.

Satellites. — L'immense é «ignemenl d'Uranus, son pelit diamètre angulaire, la faible intensité de sa lumière, ne permettaient guère d'espérer que, si cet astre avait des satellites dont les grandeurs fussent, re-

lativement à sa propre grandeur, ce que les satellites de Jupiter, de Saturne, sont par rapport à ces deux grosses planètes, aucun observateur parvînt à les apercevoir de la terre. Herschell n'était pas homme à s'arrêter devant ces conjectures décourageantes.

Ses puissants télescopes ordinaires ne lui ayant rien fait découvrir , il les remplaça par des télescopes front view , par des télescopes qui donnent beaucoup plus d'éclat aux objets ; et, le 11 janvier 1787, il vit Uranus entouré de quelques étoiles très-petites. Leurs positions, re:alivemenl à la planète, furent marquées avec toute la précision possible. Le lendemain , deux de ces étoiles avaient disparu. Cet indice de l'existence de satellites amena une série de longues observations, et, le IV décembre 1787, Herschell annonça qu'il avait constaté l'existence de quatre nouveaux satellites, ce qui porlail le nombre total à six.

Herschell avait éprouvé tant de difficultés, non-seulement à observer, mais , qui plus est, à apercevoir ces astres presque invisibles, qu'il n'osait presque pas aborder la question de la durée de leur révolution périodique. Pour satisfaire néanmoins la curiosité des astronomes, il présenta les résultats suivants :

Durée de la révolution.

V' Satellite 5 j. 21 h. 25 m.

Il est du reste indispensable de remarquer que de ces six satellites il n'y en a que deux (ceux de 1787) dont l'existence ait été positivement constatée depuis la découverte d'Herschell ; les nouvelles observations n'ont d'ailleurs que légèrement modiûé les chiffres donnés par l'illustre astronome.

Cependant M. Lamont, directeur de l'Observatoire de Munich, dans un Mémoire publié en 1838, a dit avoir vu et observé le sixième satellite, dans la soirée du 1" octobre 1837. Voilà donc un des quatre satellites annoncés par Herschell en 1797 et considé es depuis comme douteux, rétabli dans ses droits.

La masse d'Uranus, que M. Lamont déduit de ses observations des deux principaux satellites, est de 1/24,600, c'est-à-dire d'un quart plus petite que celle dont M. Bouvard a trouvé la valeur d'après les perturbations produites par la planète.

VAPELBS (physique et méléor.). —Les nomme gaz ou corps aéri formes ; d'autres

corps aeriformes se divisent naturellement spassent, sous l'influence de diverses circon-

en deux classes : quelques-uns restent lou- tances, à l'état liquide, ils sont désignés

jours à l'étal gazeux ou élastique, on les sous le nom de vapeurs. Parmi les agents

VAP

VAP

qui déterminent co changement, il but ran ger en première ligne la pression et la tempérai ure .

La différence entre les paz et lei rapeari peut se démontrer par l'expérience suivante. Prenons trois baromètres bien bouillis et bien d'accord entre en\. Suspendons les dans un endroit où la température varie peu. Désignons ces trois instrumenta |> • r les lettrei A, It et C. Divisons les chambres barométriques de l> et <'. en parties de capacité égale. Faisons monter une bulle d'air

sec dans le vide de lî. la di al ilion de Cet air ait. lissera la ((donne de I!, qui se

tiendra plus basse nue celle d'A. la différence donnera la mesure de l'élasticité du gai à celte température. Faisons monter une goutte de liquide dans la chambre barométrique de C , elle se transformera en vapeur qui déprimera le mercure ; et la quantité de celle dépression, comparée i \, donnera la tension de la vapeur d'eau a cette température. Si la quantité d'eau est suffisante, il se formera Bsses de rapeur d'eau pour softirar le vide, c'est-à-dire qu'il en contiendra autant qu'il peut en contenir a ceic température. Plong uns verticalement les deux tubes B et C dans une cure à mercure, leur colonne mercurielle sera toujours plus courte que celle de A ; mais la difléri nce enlre A el H va toujours en augmentant à mesure que l'air est plus coinprime: preuve que son élasticité augmente, tandis i|ue la différence entre A el r reste iii> riable. La vapeur d'eau a donc loujours 1,1 même élasticité d ns un espace salure, que cet espace soil petit ou grand. Car des i|ue cet espace se rétrécit, une partie de la vapeur d'eau passe a l'étal liquide. C'est seulement lorsque I espace n'est pas saturé que la vapeur se comporte comme un gaz, jusqu'à ce que l'espace soit assc petit pour élre sature.

La température produit les mêmes effetsque la pression. Supposons les [rois baromètres placés dans un lieu où le thermomètre marque 30* ; supposons en outre que la

colonne mercurielle A ail 758 de long;

celle de 11 el de d 7M : l'élasticité de l'air ci celle île la vapeur seront toute, deux

égales a 18 . Qu'on porte les inslrd ms

dans un lieu où la température soii a séroj A ne cliai géra pas dans le premier moment, i.nidis que H el 'i monleronl , parce que l'abaissement de la température diminuera l'élasticité de l'air el la tension de la vapeur. qui ne déprimeront pi - le mercure d'une même quantité, i* s mesures exactes feront voie que dans ce cas le baromètre l> se s ra élevé a T'il , 13, le baromètre C a 75£

33 ; l'élaslic le l'air a donc diminue dans

le rapport de IS à U>. 87, tandis que la loi ce de lension de la vapeui n'a pins été que de 5" ,68, d une partie de la vapeur a passe a l'étal liquide. I>es recherches minutieuses entreprises par iL s physiciens font voir que,

si nous désignons pir a l'espaça occupé par nue certaine quantité d'air a la température de zéro, à la température / cet espace deviendra a 0,00375 / (I).

Le passage de la vapeur d'eau à l'étal liquide, ou en d'autres ter s sa précipitation, do,. ne lieu ,i • ne I iule de | liénomènea que no'is oiis, i4,i,!s journellement, Si en été on apporte une carafe d'eau ironie dans une sa le (mi se irouvenl plusieurs personnes et où l'air soil un peu humide, elle se couvre à l'instant de ru ; cai au coniacl de 1 1 carafe l'air se refroidit ; miis comme il contient une proportion de vap ur plus grande que i elle qui le saturerait complètement à cette température, une partie de celle vapeur passe a l'étal liquide : toutefois celle rosée ne t irde pas ,, disparaître dès que les parois du vase uni été échauffées. Bu hiver un observe le même phénomène sur les carreaui de vitre. Due partie de la vapeur

d'eau conte nue dan- la ch imbre se précipite

en tonne de rosée a la surl.n c des car, eau\. refroidis pendant la nul. Si la vapeur uo

trouve pas de corps solide sur lequel elle puisse se précipiter à l'étal de rosée , alors el e reste suspendue en l'air sous la forme de peiles vésiculea donl la réunion forme un brouillard. On voit très— bien ce brouillant quand on (lia Ile en plein air un vase

rempli d'eau. L'air ne pouvant dissoudre

tOUle celle vapeur, celle-ci pas.se a l'étal » e-

siculaii e.

A température égale, la tension de la vapeur esl la iin; laua un espace grand ou

petit, pourvu que cel espace toit compté emenl sature. Des recherches analogues foui voir que cette tension esl encore la même, que I espace soit privé d ,ir on rempli d un gai quelconque, il n'\ a qu'une seule différence entre ces deui cas, c'esl qu'un vide coi: d'Haut une quantité d'eau suffisante est toujours à l'étal de saturation. >i , au contraire, l'espa t ie , pli d'air, il s'écoule un certain temps avant que la vapeur 1 1 pandiie da s tout i el esp i a.

Pour me urer la tension de la vapeur a différentes températures, on a recours a un pi " i Irès-simple. tin fait monter une goutte d'eau dans une chambre barométrique, et l'on voit de combien la colonne se

lient plus bas qu'an bon baromètre | i

ii même hauteur. La différence nonne la tension de la vapeur correspondante a la température qu'on observe simullaném ni.

Pour que les résultats soient exacts, il faut

employer des tubes de deui cenli e> d i

diamèl e environ , aGn d'éviter les erreur* résultant de 1 1 dépression capillaire du mercure . il faul aussi réduire toutes l -

valions a la même température de la colonne mercurielle. l.'esl l'oubli de ces prt caution»

qui explique la non-concordauce des chiffrea obtenus par différents physicie -

Pour connaître le poida de lu vapeur d'eau, on laisse monter dans le tube barométrique

(I rouiefois nous devons remarquer que, d'après gnauli cl M .un», la véritable valeot

ta ie, hen lies prus récentes de MM. iiu<it>srf . Rav

VAP

une quaniilé d'eau d'un poids déterminé. En échauffant le tube, la tension de la vapeur augmente. En continuant à chauffer, il arrive un moment où la tension croît trèslentement en suivant la loi d'un gaz. La température à laquelle la diminution sou • daine dans la rapidité de l'accroissement de l'élasticité a eu lieu, est le point de saturation. Si nous connaissons la capacité de l'espace rempli de vapeur, nous pouvons déduire du poids connu de l'eau introduite le poids de la vapeur contenue dans une espace donné. Des essais de ce genre donnent, d'après les expériences de >I. August, les poids suivants pour le poids de la vapeur d'e;>u saturant un espace d'un mètre cuhe aux températures indiquées dans le tableau.

Table des poids de vapeur d'eau que peut contenir un mètre cube d'air à différentes températures.

Degrés

Grammes.

Degrés.

Grammes.

Si nous connaissons la température à laquelle un espace donné est saturé, nous pouvons en déduire le poids ou la tension de la vapeur contenue dans un mètre cube d'air. Ainsi le poids de la quantité de vapeur contenue dans un mètre cube à la température de 10°, sera de 10 grammes, 57; la tension de la vapeur d'eau, 9""", 90. Chacun de ces nombres exprime également la quantité de vapeur d'eau. En météorologie, il vaut mieux donner la tension. Ainsi, si dans le voisinage du sol nous trouvons que l'air soit saturé à une temp rature de 10°, et si la vapeur s'étend, en suivant Jes lois de la dilatation des fluides élastiques, jusqu'aux limites de l'atmosphère, le poids de cette vapeur fera équilibre à une colonne de mercure de 9°"", 90. 11 nous est donc loisible de considérer la tension de la vapeur correspondant à chaque température comme égale au poids de la masse entière de vapeur d'eau répandue dans l'atmosphère.

La dilatation énorme de la vapeur d'eau, sous l'influence de la chaleur, nous montre le rôle important que cet agent joue dans sa production ; nous en serons encore plus convaincus si nous étudions les phénomènes de l'évaporation. Versez dans un verre métallique ouvert de l'eau à la température de l'air, et échauffez-la au moyen d'une lampe placée au-dessous du vase. Un thermomètre plongé dans l'eau montera jusqu'à ce que l'eau arrive à l'ébûllition ; alors il restera st ilionnaire, et vous aurez beau activer le l'eu, le thermomètre ne s'élèvera pas au-dessus de 100°. Si le vase est fermé, la température de l'eau dépassera le point d'ébullilion ; mais si l'on ouvre le vase, la vapeur s'échappera avec force, et le thermomètre redescendra à 100°.

Black, physicien écossais, est le premier qui ail étudié les relations qui existent entre la formation de la vapeur d'eau et le point d'ébullilion. Dans l'expérience précédente, dès que l'eau a atteint le degré d'ébullilion, toute la chaleur qui pénètre dans le vase ne lait qu'accélérer l'évaporation, el ces vapeurs entraînent l'excès de température sans que leur température propre dépas e (die de l'eau hou il lin le : ce qui le prouve c'est rabaissement du thermomètre qui a lieu dès qu'on ouvre un vase fermé où la tempe-

VAP

rature de l'eau s'est élei éc au-dessUs de i<m . Black .1 nommé chaleur latente ou calorique talent cette chaleur entraînée par le» Tapeurs et qui n'a aucune influence sur If thermomètre. L'eiistence de celte chaleur latente est une des conditions essentielles do la Formation 'les \ apenrs.

s cciic théorie est exacte, la chaleur 1 ifebtc de la vapeur doit redevenir au thermomètre du moment que la vapeur rep isse à l'étal liqui le. (l'est ce qui u en effet : quelques essais t . > r t simples vont le prouver de la manière la plus évidente. Si nous mêlons dans un i rammes

d'eaà à zéro i à 100",

u i is aurons un kilogramme d'eau Quel que suit le rapport des quantités >l • au lélange, la distribution de la chaleur

i i .i dans le même rapport. Si no rions l'i kilogrammes d eau â zéro, et que nous y ajoutions i kilogramme d'eau à 100°, la leui ératurc du mélange sera :

nxiw g» j

in

if

nanl ! kilo ;i imm i

à lOff1 dans un \ se fermé, ei faisons-le communiquer par un tube m c un \ .se contenant 10 kilogrammes d'eau à zéro; si un us i bandons le pr i ier vasi . s i Icmp rature rcsie constamment à I0t) urs tra-

versent l'eau froi c i étal liquide,

et quand le ki ogramme 'eau sera entièrement évaporé, on aura dans le sic. .ml vase Il kilo rammes d'eau, non pas à 9 , comme il ms le cas |'i i . ni, m elle dif-

férence prOi u (leur latente que la

\.i| eui .i abandonnée l'eau froide. 1> s expériences de ce genre ont montré qo I .u l oui lante a une chaleur latente de viron, ce qui porte à i la chaleur i laie depuis zéro. Ainsi la quantité de chaleur

ire pour transformer en vapeur un kilogramme d'eau bouillante est égale -i celle qui élèverai! la température de cette eau ,i 638 . m celle < i is a l'étal de

van ur, I oy. Ebi llitioji, Bv* on mon.

L'expérience ; rouve que Iran s'évapore à tontes les tempérai ires; i r si, dans une

quelconque, nou l posons libre un ^ asc oui 1 1 rempli d'eau, ce le eau disparaîtra par i . ilio i l i glace même eniei drs \ u peurs, i a i lorceau d.' sur le plateau d'ui à une h is ■

température, diminue de poids. La vapeur qui se forme i irconslances

autant la lempér lure le I eau que s Était à l'ei ii d'ébullition. "a peut s'en c hvainerc avesj de h , la |

ne bouillir a des le

q i se vaporisent plus \ ile |ue l'eau eni eloppe de coton une bouti dethermom Lre et qu'on l'arrose d'élb r sulfuriqne, ce liquide, en s,. ^ ap irisant , mpi unli boule la (haï. ur qui lui pass i a l'étal de % .in.i.r ; cl au forl

\ i n i l'instrument si id ■ a zéi o el s de zéro. Cho sisse

envcloppei la boule 'le l'un d'eux d'une mousseline très-fine hnmei i d'ean, el suspendez-lcs lous deux à l'air h ro par un temps très-soc, wuis verrez i therm

humide se tenir à plusieurs degrés plu* bas que le IhcniMin li ■

Une foule i bservalioni confirment c ■ que

nOUS Venons dédire. Dans Ici nmiic animale la chaleur I. joue un tré -grand

rôle. Loi sque la peau est coui erlo de sui ur et que celle- . n ius pi ouvons

une sensation de froid bien marquée. Celte évaporation élaril beaucoup moins active

par un temps humide (| ie par un temps sec,

iii< n de h md . s- ; eauconp , lus forte dernier cas. C'est pourquoi, pendant ■ us ii mu m - la chaleur insu, pp u i ible lorsque l'airesl humide, quoique le Ihermomètre ne soit pas très-haut; mais m [e vent enlève à chaque instant l'atmosphère ipeur dont notre corps est entouré alors l'évaporalion Be fait avec une i pour cela qu'à

li mpéi degré d humidité

restant ot i sen i-

mcnl de u- v il s il lui du

'air est p rfailemenl calme.

le malin, avant le lever du soh il, que

la quantité de vapeur a teint sou minimum

pend ut louie la durée Je l'ann e. Bit même

1 1 le lire, l'humidi e est ,: s,, n maximum. A mesure que le soleil s'élève sur l'h i ration augmenté, el i air reçoit à clia •

que insi ni une |dus grande quantité de \ apeui i obsta-

cle à la forma ion de celte vaprtlr, il s'e-

lOigO tOUJ urs di plus en plus du point de

saturation, el l'humidité relative devieirt de plus en Celle marche continue

eirupiiiin jusqu'au moment ou la ilure atteint son maximum En hiver, la quinine de vapeur aug ii régulièrement jusque v cr> l'après-midi; loi thermomètre commence à baisser, la * apeur se i ondenSe eà pai lie sUr roids, et

la proportion de vapeur diminue jusqu'au b odem par suiie de

i ci abaissent ut de la b ■mperature. l'air devient relatif entent plus hu n I- ii élé "ui au-

rap ur absolue augmen ; m us

l plus -<>l, t (II-

s lard. Ensuite la quantité de vapenr

diminue jusqu' u imeul de ta

joUi née, .ms

ml atteindre un minim ■«, .i issi bas

• mise la température

i ur s'éloigne iouj i ii s •

plus en ; lus du point de saturation. I

, mille de

eguliè-

i . .m ndemain matin, tan lis

: i r de» ienl de pi s en pins

n c immencc

VAP

VAP

avec l'accroissement de la température, la vapeur, en vertu de la résistance de l'air, s'accumule à la surface du sol, comme le montrent les observations (ailes sur tous les points du globe. Cette couche de vapeur n'atteint pas une grande épaisseur ; mais dès que le courant aseendairt commence, surtout en été, alors les vapeurs sont entraînées vers les parties supérieures do l'atmosphère avec une force qui va toujours en croissant jusque vers l'heure de midi. L'évaporalion du sol est alors plus active à cause de l'accroissement de la température : le courant ascendant en emporte néanmoins la majeure partie, et il y a diminution de la quantité de vapeur. Vers le soir, quand la température commence à baisser, le courant ascendant diminue de force ou cesse même tout à fait; alors, non-seulement la vapeur s'accumule dans les parties inférieures, mais encore elle descend des régions supérieures ; c'est pourquoi nous observons vers le soir un second maximum qui ne se soutient pas. parce que, pendant la nuit, la vapeur se précipitant à l'état de rosée ou de gelée blauche, l'air devient nécessairement plus sec.

En janvier, le mois le plus froid de l'année, la quantité de vapeur atteint son minimum; en même temps l'humidité relative est à son maximum. A mesure que la température s'élève, l'évaporation devient plus active et la quantité de vapeur augmente d'abord lentement, parce que les vents d'est, qui soufflent habituellement pendant celte saison, amènent de l'air sec de l'intérieur du continent. La quantité de vapeur atteint son maximum en juillet , le mois où l'air est le plus s>-c. Ans approches de l'hiver, quand la chaleur diminue, la quantité d'eau qui se précipite sous forme de pluie, de rosée, de gelée blanche, est beaucoup plus considérable que celle qui passe à l'étal de vapeur. Sa quantité va donc toujours en diminuant, quoique l'humidité augmente continuellement et soit plus forte en novembre et en décembre que dans le mois de janvier. De là les froids humides qui caractérisent ces deux derniers mois.

Nous trouvons une marche analogue dans tous les pays où l'on a observé jusqu'ici. Même dan- l'Inde, où la marche de la température diffère tant de celle que nous avons en Europe, on Irouved'après les observations de M. Prinsep à 1 énarès, une augmentation de la quantité de vapeur vers le mois de juillet et une diminution en janvier.

Pour une foule de recherches, il serait de la plus haute importance de connaître numériquement la quantité de vapeur qui existe dans diverses régions du globe. La vie des plantes et des animaux, le caractère du paysage dépendent de cet élément aussi bien que de la température. La sécheresse ou l'humidité de l'air ont la plus grande influence sur le développement îles maladies. Jusqu'ici nous n'avons pas un nombre d'observations suffisant, et les remarquei suivantes nesontquodes induction»

qui peuveut faire pressentir des vérités qui nous sont encore cachées.

Il est d'abord certain que la quantité de vapeur va en diminuant, avec la chaleur, depuis l'équateur jusqu'au pôle. Dans des localtlés sembla! les, mais situées à une distance inégale du pôle, 1 humidité relative se comporte- t-eUe de la même manière ou d'une manière différente? C'est ce qu'il est impossible de dire dans l'état aclurl de nos connaissances. Kn pleine mer, à toutes les latitudes, l'air paraît être à l'état de saturation; car si nous plaçons sous un récipient de l'eau pure, des solutions salines, des acides affaiblis, elc, l'air de ce récipient sera, après un temps suffisant, complètement saturé.

L'eau de mer n'émet qu'une quantité de vapeur égale à celle qui serait produite par une masse d'eau distillée égale, mais plus froide de 3°, 5. Sur l'Océan, le point de rosée <st ordinairement au-dessous de la tempéralure de l'eau de la nier : l'air de l'Océan est donc toujours complètement saturé.

Sur les côtes, la quantité de vapeur est, à latitude égale, la plus grande possible, et elle diminue à mesure qu'on pénètie dans le continent. Celle règle se confirme dans l'intérieur des Etats-Unis d'Amérique, au milieu des plaines de l'Orénoiue ou des sieppes de la Sibérie, dans les déserts de l'Afrique et de l'Asie, ainsi que dans l'intérieur de la Nouvelle-Hollande, où l'air est habituellement très-sec. On voil ici comment tous les phénomènes météorologiques s'enchaînent réciproquement ; les déserts de l'Afrique, étant lout à fait arides, ne sont le siège d'aucune évaporation. Lu outre, l'extrême chaleur, accrue encore par la réverbération du sable, s'oppose aux précipitations aqueuses, el par conséquent celte contrée est condamnée à une éternelle slérililé.

Les couches supérieures de l'atmosphère sont-elles plus sèches ou plus humides que le-, inférieures? Question d'une haute importance pour la connaissance des vicissitudes atmosphériques. N'oublions pas la (iislinclion déjà établie entre la quantité de vapeur absolue et l'humidité relative de l'air. Quant à la première, il serait oiseux de prouver que la pression de l'atmosphère de vapeur et sa densité diminuent à me-ure qu'on s'élève : toutes les expériences le prouvent. Si l'on cite quelques exceptions, elles tiennent à des perturbations extraordinaires, analogues à celles qui produisent une interversion dans le décroissemenl de la température. Il s'agit uniquement ici de l'humidité relative, et sur ce point les opinions des physiciens sont partagées.

De Saussure et Deluc, qui les premiers portèrent des hygromètres sur de hautes montagnes, mais qui n'ouï pas toujours établi la distinction sur laquelle nous venons d'insister, ont dit, en thèse générale, que l'air était plus sec en haut qu'en bas. Ce fait, admis assez généralement par Ions les physiciens, a été constaté par les expériences que M. de Humboldl a faites dans l'Amérique iulerlropicule; mais, malgré de si grande»

1*01 \K\> VAI> |Je->

autorités, des expériences récentes, faites tion, une partie de celle vapeur se résout en

avec le |iius grand som, autorisent i coolei- eau ou flotte dans les tin I l'étal de nuage.

ter la généralité de celle assertion. La rapeor d'eau le précipite loajoan toai

La quantité de vapeur est aussi petite que l'influence de-, mêmes causes, mail sous une

possible lorsque la vent souffle entre le nord ferme difléreule. Nous examinerons donc

et la N.-B. ; elle augmente quand il tourne à séparément I . t ro<,v, la gelée blanche, le

l'est, au S. B. el au sud.el .111 intson maxi- brouillard, les nuages, la pluie et la ni

Mutin cuire le sud ri le 3.-0., pour diminuer Fou. ces mots.

de nouveau en passant a l'ouesl ei m N.-i». Quoiqoes ces précipités atmosphériques

La cause de ces différences est bien simple, aient été observés depuis longtemps, cepen-

Av.ini d'arriver t us, les venu d'ouest danl des lois positives n'ont remplacé les

passent sur l'Atlantique et se chargent do hypothèses gratuites que depuis un demivapeurs; tandis que ceux qui soufflent de siècle environ. En 178», Hutton avait établi l'est viennent de l'intérieur des continents de le principe suivant : Quand daui masses l'Europe ou «le l'Asie. Cas vapeurs se résol- d'air saturées, mus d'inégale température, vent déjA en pluie lorsque les vents occiden« se rencontrent, il y a précipitation de valant arrivent en Franco; mais cette eau -o peur aqueuse. Si les masses d'air ne soûl vaporise presque immédiatement, el il en pas à l'étal de saturation, elles deviennent résulte qu'en Allemagne ces vents seront néanmo'Os Mus humides ;el -i les I m éra« touj uis plus chargés de vapeur que ceux lures sont fort différentes, i \ aura précipide l'esi. Le vent de < 1.-9.-0., venant a 1 1 lois talion, quand même les deux mai es d'air no

de l.i mer el de contrées plus chaudes, peut Seraient point saluiees.

se charger d'une plus grande proportion de à l'époque de son apparition, cette thèse,

vapeur d'eau que le venl d'ouest, qui est fut combattue par Deluc, qui avait émis une

plus froid : auvsi contient-il une muni lie théorie doul le temps a fait justice , tandis

proportion de \ ipeut que le S.-O, que celle de lluiion s'est touj >urs mainte- Las mêmes différences existent entre les nue. Supposons qu'un mélange deux massas

diverses saisons. d'air également saturées, l'une étant a 1.1

On est frappé d'abord du contraste qui température de 10', l'autre à 30*, la mélange

existe entre l'hiver el l'cle. Quoiq ue, dans aur.i une chaleur de I. L'élasticité d i

ces deux Baisons, la proportion de vapeur vapeur d'eau sera, dans l'une de ces masses, soit moindre par les venis d'est que par de 9 ,90 ; dans l'autre, le 18 ',80. Ainsi, à ceux d'ouest, cependant la température peu l'étal de mélange, IV ,05. Hais de l'air .i eh vi e de ces vents en hiver rétablit l'équili- 15" ne peut . à ^ m ma rïmuni de saturation, bre; et, dans cette saison, le vent d'est est le conte lr qu'une qu alité de vapeur de plus humide, relui d'ouesl le 1 1 n ^ lec. lu i ; .<« de tension. Ainsi donc la différence, eie, c'est le contraire ; c'est lorsque chacun savoir, l'i ,05— 13 ,'»• :0 ",61,expride ces venis commence à souffler que lo mera ii tension de la quantité de vapeur contraste est le plus frappant. Si, par exem- qui sera précipitée. Su posons maintenant pie, en hiver, les vents d'ouest ont régné fluc cii.n un • de ces masses d'air contienne quelque temps avec un ciel asseï pur, et seulement de 50 pour lut) de vapeur d'eau , qu'il s'élève tout à coup un vent d'est ou de alors les élasticités serai nl4 ,98 cl 9"", 10, N.-E., alors le ciel se couvre en peu de et, après le mélange, celle élasticité devienteiups ; une partie do la vapeur d'eau se pré- drail ' ,•>-'. Mais ['air a 15* ne pouvant ci pi le à l'étal de pluie ou de neige, et d'épais contenir que 13 . • V de vapeur, le mélange brouillards occupent les régions inférieures aura 52 pour loi de vapeur d'eau. La quaude l'atmosphère. Dans cet étal de choses, le lité de la précipitation aqueuse iera proporb iromàtre e>t souvent au '■ eau, ce qui dunne liounelle à la difféi cure de température des lieu à des récriminations sans lia contre les deux masses d'air, comme le montrent les prophéties menteuses de cet instrument, calculs fort simples que nous venons de faire, i -i le veut d'est continuée souffler, al rs VAPEI R - — Les anciens pale c:cl devient serein, quoique l'air reste raissenl avoir connu on du moins soupçonné humide. Si l'inverse a lieu, c'est-à-dire, si le la puissance de la vapeur : ainsi Aristote el cul esi couvert, le vent étant à l'est, el qu'il Sénéque jugeaient sans doute qu'elle poupasse subitement au sud, le ciel de vi nlpurel rail acquérir une grande force élastique, l'atmosphère sèche, parce que l'air échauffé puisqu'ils atlribuaienl les trembiemea le dissout la vapeur d'eau et s éloigne du puinl terre a la transformation su lui'' de l'eau an de saturation. C'est .seulement lorsque ce vspeur dans le, entrailles du globe; mus vent a régné pendant quelques jouis, ei noua nous ne vi yoni pas qu'ils ait al io >gé a lirer a apporté une grande quantité de vapeurs, parti de ce moteur. Héron d'Alexandrie que l'atmosphère redevient humide. décrivait, environ 20 s avant notre i

Jusqu'ici nous avons étudié les conditions un petit appareil qui était mis en mouve-

qui influent sur la quantité de vapeur d'eau menl par la réaction de la vapeur d'eau.

contenue dans l'air. Quoique incompli ta, les C'était une r-;' ce île fourni /u-f <i <ur,- ainsi

fads rapportés suffisent pour nous fane l'on peut répéter suu expéi cet

comprendre la théorie du passage des va- instrument : ou n'a qu'a \ raire arriver ui

peurs à l'état liquide. Lorsque l'air contient courant de i ; ni On peut encore le ré|

une plus grande quantité de vapeur d'eau 1er d'une autre manière. Sur un petit cbe-

qu il nu peut en contenir * l'étal de satina- riol très-léger ou | lace une lampe a esprit*

1405 VAP

de-vin, et au-dessus de la lampe on dispose un petit vase de fer-blanc contenant un peu d'eau. Ce vase appelé éolipyle, est fermé par un bouchon de liège qui est tourné vers l'arrière du chariot. Qu;ind la lampe brûle, l'eau de l'éolipyle s'échauffe, produit de la vapeur qui, ne pouvant s'échapper, augmente sans cesse de tension; enfin ii arrive un moment où elle fait sauter le bouchon; alors le chariot est poussé violemment et entraîné au loin dans le sens opposé. Le principe de ces mouvements est absolument le même que celui du tourniquet hydraulique et du recul des armes à feu. La combustion de la poudre développe une certaine quantité de gaz qui acquièrent subitement une grande tension, lancent le projectile d'un côté et poussent le canon dans le sens opposé. Quant aux pressions latérales, elles sont détruites par la résistance des parois du canon. Il ne paraît pas qu'on ait encore fait de glandes applications de la vapeur employée comme dans 8a machine de Héron.

En 1615, Salomon de Caus, ingénieur français, proposa de faire servir la force élastique de la vapeur à élever l'eau à des hauteurs considérables. Son appareil était une véritable fontainede compression. Il est clair, en effet,que si l'on expose cette machine à l'action du feu, la vapeur qui se forme à la surface de l'esu doit comprimer ce liquide et le faire monter dans le tube vertical. Mais ces différents appareils n'ont rien de commun avec la machine à vapeur aujourd'hui en usage. Ne pouvant la décrire en entier et entrer dans des détails qui n'appartiennent qu'à des traités spéciaux, nous essayerons au moins d'en donner une idée suffisante. Pendant longtemps les Anglais se sont attribué l'invention de cette machine, et l'on ne songeait pas à la leur disputer, lorsque M. Arago, dans Y Annuaire du Bureau des Longitudes pour l'année 1837, a démontré : 1° que c'est Denys Papin , médecin français, réfugié en Allemagne par suite de la révocation de redit de Nantes, qui n imaginé la première machine à vapeur à pistou ; 2" qu'il doit être considéré comme le véritable inventeur des bateaux à vapeur. - Ce fui en 1690 qu'il publia le résultat de ses expériences; or les premières machines anglaises ne furent construites que vers l'année 1705, et les constructeurs avaient eu connaissance du travail et des projets de Papin: ils eu profilèrent en les modifiant un peu, mais ils ne l'inventèrent pas.

Un ingénieur anglais, M. Perkins, a construit, il y a quelques années, un appareil pour lancer d s projectiles par la force de la vapeur. Une petite chaudière cylindrique en bronze, de 3 pouces d'épaisseur, contenant 36 litre!) d'eau environ, était chauffée de manière à donner à la vapeur une force de 35 ou ïO atmosphères; ce qui équivaut à une expression de 700 livres à peu près par pouce carré. On élabl s-ail à volonté nue communication avec un canon de fusil où les halles arrivaient latéralement par une espèce de trémie, de sorte quelles étaient lancées d'une manière presque continue

VAP

(quatre à cinq cents par minute), et avec autant de force que par un fusil ordinaire. En portant la pression de 840 livres par pouce carré, les balles, en frappant contre une plaque de fonte à 100 pieds de distance, ne s'aplatissaient plus comme auparavant, mais se réduisaient en parcelles qu'on avait peine à retrouver. Quelquefois, dans les canons ordinaires, on voit des effets de la force de la vapeur. Ainsi, quand ils sont trèséehauffés après plusieurs coups tirés de suite, Ye'couvillon mouillé qu'on y introduit pour les rafraîchir est violemment repoussé, s'il remplit trop exactement le calibre. Vauban, en comparant la force de la vapeur à celle de la poudre, a vu que 140 livres d'eau réduite en vapeur pouvaient soulever une masse de 77 milliers, tandis qu'il fallait près de 260 livres de poudre pour produire le même effet. II est infiniment probable que la force de la vapeur joue un très-grand rôle dans les explosions volcaniques et dans les tremblements de terre ; c'est elle évidemment qui, près de l'Hécla en Islande, lance ces jets immenses d'eau bouillante, connus sous le nom de Geysers.

Nous allons nous occuper maintenant des machines à vapeur. Pour mettre le lecteur en état de suivre la théorie que nous allons en donner, nous rappellerons : lu que la force élastique de la vapeur, qui est de 5 millimètres à zéro, est à 100" de 700 millim. ou une atmosphère ; 2° qu'elle croît avec les températures entre 0" et 200" dans les rapports suivants.

Atmosphère. Atmosphère.

A 100" 1 A tG3-,5 6 4.

IGOyi 6 20O',5 15

3" qu'à 22ï°, la tension est de 24 atm 'sphères, et qu'à 266° elle atteint 50. Enfin, nous signalero^ encore ce principe; que, lorsque la vapeur se trouve répandue dans un espace dont les diverses parties ont différentes températures, elles prennent une tension uniforme , égale à la tension qu'elle aurait naturellement si l'espace était partout à la température la plus basse.

Machines à vapeur. — Les pièces principales d'une machine à vapeur sont : 1" la chaudière où se forme la vapeur; 2 nn corps de pompe, parfaitement rodé, dans lequel se meut un piston. Là lige de ce pistou communique avec différents leviers qui transforment son mouvement de va-et-vient en Oh mouvement rotatoire, pour tourner la roue du bateau à vapeur , la meule qui doit moudre le blé. les cylindres des laminoirs, etc. Nous n'avons donc qu'à nous occuper du mouvement du piston, puisqu'il est

tm vu- vap t

leprincipc de tous les autres elqûèa'àillcurs, seules usitées i il par impulsion

an moyen de manivelles, de leviers coudés , directe -u les deux races du piston, D i

de roues dentées, etc. il est rès-facile de tuyaux l'amènenl delà chaudière où elle

ormer les mouvements.— Les premié- s'engendre dae le corps de pompe qui ost

res machines que l'on construisit étaient dites fermé par les extrémités. Quand elle vient

attnotph riqxm ou simple effet , parce que au-dessous du piston, la vapeur qui se trouva

Bur ne faisait lever le piston , au-dessus est rejelée an dehors, de sorte

«•t qu'ensuite c'él 0 la pression atmosphéri- qu'il y .1 \ il de 1 e 1 6téj 6l que • ien ne s'op-

que qui le Faisait descendre; dans les ma- p se au mouve enl ascendant 'lu piston;

chines à double effet, c'esl l> vapeur qui fait de même, quand la vapeur arrive au-dessus,

seule monter et descend oie piston, î'aimo- colle qui se troui ■ au bandonnn

sphère n'j joue au le corps de pompe, 01 n'Oppose par co

Mai mple effet, quent aucune résistance à lad scente. Or,

Dan ces machines, le cyliod corpsde en montant et descendant ainsi, le p

pompe communique paras parti 1 supérieure par l'intermédiaire de sa « > u>- , communique

: l'atmosphère, par sa . . r 1 i e inférieure son mouvement ou à l'une des exlrém avec In chaudière et avec un réservoir d'eau d'un bal nci r oui une traverse donl I ■ le appelé condenseur. La lige du piston extrémités entraînent des bielles qui transes t liée par une chaîne à on balancier ter- mettent ce mouvement à tout le reste de la miné en arc île cercle, donl l'extrémité porte machine. Pour le moment n us ne nous 01 un contre poids un peu pins lourd que le cuperons que du moteur, piston, el capahle de le soulever. Un robinet L'introduction de la vapeur au-dessus it s'ouvre, la vapeur se répand sur le piston, au-dessou du piston locccssivemenl se ci -i celle vapeur est à tôt), la tension est règle par un mécanisme que nous décriront .1 celle l'air atmosphérique; alors le pîus bas. Quant à la sortie de la vapeur hors pîsl n, également pressé dessus et dessous , de la région du corps de pompe ou le vide •■•-i entraîné parle contre-poids. Dès qu'il doit être fait , elle s'opère de deux manières est arrivé au plus haul poi èrentes, suivant que les machines sont à ou ferme le pr< mier robinet el l'on en ouvre batte ou à haute pression un antre pour mettre la vapeur du corps de Dans les machines à 601 s pression, c pompe (n communication avec l'eau froide à-dire, celles où la température de la vapeur ou condens ur; aussitôt celle vapeur se li- ne dépasse p. s 100, ci nu sa tension est quelle, il se fail un vide sous le piston, et d'une atmosphère, on lui donne issue dans la pression atmosphéri ne le fail descendre un récipient séparé du corps de la machine,

avec beaucoup de force. Buppos 1 qu'alors el désigné sous le ni le condenseur. Ce

on ferme le dernier robinet et qu'on ouvre réci| ient est entouré d'eau fraîche, ou bien, le premier, on faii remonter le piston ; puis ce qui est plus efficace, il reçoit cootinuelon le Tait redescendre comme la première lement à l'intérieur un jet de liquide : d'ailrois, et ainsi de suite. leurs, il est maintenu vide d'eau et d'air, au Dans les premières machin s de cette moyen d'une pompe pneumatique que la espèce, la condensation de la vapeur s'effe - machine elle-même mei eu mouvement. Au tuait dans le corps de pompe lui-même par m imenl où la communication s'ouvre entre une injection d'eau froide qu'un j iiis.it le bas du corps de pompe, par exemple, et le arriver; mais celle eau refroidissant le condenseur, la vapeur se précipite insiantacylindre, il fa lait un certain temps pour le némenl dans ce vase qui est Vide; elle s'y réchauffer de nouveau: de là une perle de rcfroidil et a'j condense, ce qui fail un bonvapeur et de combustible; ce fui lames Wall veau vide dans Ici) nid se loge définitivement qui imagina delà coud. 'user dans on réser- une très- élite quantité de vapeur, à faible \ ir séparé. Cette si pic modification pro- tension ; c'est aussi ce qui reste dans le corps cura une économie de combustible de plus de pompe, de sorte que la vapeur qui agit

tle ISO, 000 fr. par an dans 'a seule mine de d( l'autre cote In piston De trouve qu'un

Chacewaler.cn Cornouailles, où l'on em- très-petit obstacle a vaincre pour le pousser

ployait Irol machines. dei ml elle. La condensation continuelle de

la manœuvre des deux robinets exigeait la vapeur, et l'eau qu'elle fournit ata conden-

constammenl la présence d'une personne, séttr, et par suite à la pompe qui vide le 1

t >n raconte qu'un enfan . Il mphrej Potier, donnenl lieu i un dés ers ment continuel d'eau

fatigué de ■ 1 onlr rié un jour d i chaude i l'extérieur de la machine. C'esl cet

ne pouvoir aller jouer avec ses camarades, écoulement au dehors qui fait reconnaître

eut la pensée d'attacher les exlré niu les machines à basse pression, quelques li elles ux manivelles des deux Dans les machines à haute premon , la

robinets, el de lier a bain ci ■■ les extrémi- force êlasii |0e de la va | eur e>i poussée à

opposées, afin que les tr clions de celui-ci deux atmosphères; au moins; le plus sou-

1 replaçassent les efl • main. Les vent, elle B atmosphères même.

meurs -'en él.'llll aperçus perfectionné- Or, alors on lui tonne issue direct, nient

1 l celte première idée c substituèrent aux r Qoand l'ouvre la soupape pai

1 Iles des tringles rigides munie- de ch ■- la<iuelle le passage lui e-t I iss.- libre ,

- n i produ s lie t le 111 n ffet. 1 pp ne -a lensi m de plusieurs atmosphéri -

Machines à - à l'atmosphère unique qu'elle renc

chines, qui aujourd'hui sont à peu près les l'extérieur; cl »l elle est à 6 atmosphères, par

VAP

exemple, il est clair qu'elle sortira avec une puissance complète de 5 atmosphères. D'ailleurs il restera au dedans une force élastique égale à une atmosphère précisément, mais qui n'opposera à son lour qu'un obstacle insignifiant à la haute tension de la vapeur qui as;ira de l'autre côté. C'est ainsi que se produisent ces jets saccadés, ou bouffées de vapeur vésiculaire qu'on remarque à l'extérieur de toutes les machines à haute pression, et qui les fait reconnaître pour telles. Quel que soit d'ailleurs le genre de machines, sons ce rapport, il s'agit de régler l'introduction et la sortie de la vapeur, c'està-dire faire en sorte que la vapeur n'entre que successivement et au-dessous et audessus du piston, puis obtenir que lorsqu'elle arrive au haut, par exemple, la communication soit fermée d'une part entre le bas du corps de pompe et de la chaudière, et d'autre part, ouverte entre le bas du corps de pompe et le condenseur, ou, au lieu de celui-ci, l'orifice qui rejette la vapeur dans l'atmosphère. De même, lorsque la vapeur arrivera de la chaudière au bas du corps de pompe, le passage entre la chaudière et le dessus du piston devra être barré, tandis qu'au contraire la communication sera ouverte entre le dessus du piston et soit le condenseur, soit l'atmosphère. Pour arriver à ce but, on a passé par différents systèmes de robinets et de soupapes, et l'on s'est arrêté au système que voici.

Le corps de pompe dans lequel se meut le piston est enveloppé d'un autre cylindre plus grand, de sorte qu'il demeure entre les deux un espace annulaire vide : c'est là que se rend la vapeur de la chaudière. Cet espace communique avec le condenseur et l'intérieur du corps de pompe par deux ouvertures supérieures et deux ouvertures inférieures. Vis-à-vis de ces ouvertures est disposé un demi-cylindre appelé tiroir ou (/lissoir, qui, en montant et descendant avec le piston, ouvre et ferme tour à U>ur ces communications, faisant ainsi l'office des robinets. Tout cela est caché dans l'intérieur de la machine; nous n'entrerons pas dans d'autres détails sur le mécanisme du tiroir, car il est très-difficile de comprendre le jeu de celte pièce, même avec des ligures; il est presque indispensable d'en avoir un petit modèle sous les yeux.

Ainsi on introduira la vapeur successivement des deux côtés du piston, et comme on peut augmenter à volonté son diamètre et li tension de la vapeur, on lui imprimera un mouvement aussi puissant qu'on le voudra. Ce n'est qu'un mouvement vertical de vael-vient, mais on peut le transformer à volonlé, particulièrement en mouvement de rotation, au moyen de manivelles et de volants.

Au lieu de laisser arriver la vapeur jusqu'à ce que le piston suit au bout de sa course, on interrompt souvent son afflux lorsque le piston n'a encore parcouru qu'une partie du chemin; alors il continue sa route par la détente de la vapenr qui s'ajoute à la vitesse acquise La vupettr introduits ta di'

VAP 1408

late dans l'espace que le piston ouvre devant elle, en perdant de sa force élastique, d'après la loi de Mariotte, de telle façon néanmoins qu'il en reste assez pour produire un effet utile. Supposons, par exemple, qu'elle entre avec une tension de k atmosphères, et soit arrêtée aux | de la course du piston; alors un volume 2 deviendra 3, et la force élastique avec laquelle elle poussera le piston au dernier moment sera le 4e terme de la proportion

L'emploi de la délente offre une économie manifeste de combustible, d'autant plus que la production de la vapeur à haute pression n'exige p.;s plus de chaleur que les tensions moindres.

Il serait trop long d'entrer ici dans tous les détails de mécanique des machines à vapeur, soit fixes, soit locomotive*. Ces détails sont d'ailleurs plutôt du ressort de la mécanique que de la physique. Cependant, nous dirons un mot des chaudières à vapeur. La chaudière peut singulièrement varier de forme. En général, elle est cylindrique. On préfère les chaudières de tôle, de fer, aux chaudières en cuivre ou en fonte; les parois doivent avoir une épaisseur déterminée, suivant le nombre de pressions atmosphériques auquel équivaut la force de tension de la vapeur.

Chaudière « bouilleurs. — Le bouilleur est une espèce d'appendice de la chaudière; il est à peu près de même forme et Je même longueur. Il communique avec la face inférieure de la chaudière, par deux ou trois larges tubulures. Il repose sur les briques des fourneaux chauffés au coke ou au charbon de terre. L'eau remplit les bouilleurs et environ la moitié de la chaudière; l'intervalle des tubulures est fermé avec des briques. Après que la face inférieure des bouilleurs a reçu le premier coup de feu, la flamme vient circuler librement dans le^ intervalles des tubulures, et chauffer en même temps la face supérieure des bouilleurs, la face inférieure et latérale de la chaudière, jusqu'à la hauteur du niveau de l'eau. On s'assure du maintien de ce niveau par le moyen d'un tube vertical (labe de niveau), auquel aboutissent deux tubes horizontaux : l'un en haut, qui communique avec la v,ipeur; l'autre en bas, qui communique avec l'eau. On donne issue à la vapeur par un gros tube pratiqué à la face supérieure de la chaudière. L'eau d'alimentation est conduite par un autre tubp jusque près du fond île la chaudière. La moitié supérieure de la chaudière, où s'accumule la vapeur, s'appelle chambre à vapeur. Au moment où une partie de la vapeur s'échappe, il se fait un vide qui est aussitôt suivi de la formation d'une nouvelle quantité de vapeur remplaçant cille qui s'est échappée. Il faut que la chambre à vapeur soit assez grande pour que l'eau, par suite d'une diminution de pression trop considérable, ne puisse pas primer ou moue»

uoo VAP vAr uto

««?•, c'est-à-dire être projetée dans le tube bien le niTiau s'abaisse dans l'intérieur de

uV sortie <>u dans les cj [inares de la machine, la chaudière.

Il faut que la capacité de la chambre i ra- Inaiatoni sur quelques délai i.

peur toi) 15 ou 20 fois plus grande qne celle On appelle toupape </■ tûreU un bouchon

du cylindre de la machine, il faut que lei métallique qui ferme berméliqoemeul un

tubulures des bouilleurt toienl également trou creusé i travers la paroi al >i u i aal

asari larges pour que la rapeur, a mesure maintenu dani eel étal par un lerier. La

qu'aile se formai en sorte librement. Pour soupape n'est pas seulement propre a indi-

éviler les dangers d'explosion de la cbau- quer la pression de la vapeur, comme le fait

dh'ir, il faut, i que le niveau de l'eau de uumanomèlre, mais alla est surtout destinée

s'abaisse pas au-dessous de la ligne de à se soulever quand la tension arrivée nue

chauffage; ± il faut avoir soin de pré cuir certaine limi a, el à donnei issue à toute la

la formation des incrustatious pierreuses, rapeur qui se peut formai dans ces circo -

résultant des dépôts de matières salines que stances, afin d'évitei tout excès de tension

les eaux tiennent en dissolution ; t il faul par accumulation de vapeur nouvelle. Il \ a

éviter une ewehauffe générale, qui donnerait donc celle différence antre le manomètre el

naissance a une quantité de vapeur plus i,i i tupape de aftreté : le manomètre ue tail

grande que ce le exigée par l.i dépense. A que signaler le dauRt r; la soupape d • sur té

eeiie dernière ci use d explosion un oppose, est destinée à le prévenir al a en faire dispa-

coiiune moyen de sûrelé, le manomètre ou le rallie la cause.

tkermomanomitre (thermomètre portant, à lien résulte que la section de la soupape

côté de I échelle des degrés de lempéi ature, de sûrelé doit dépendre de l'étendue de la sur»

les pressions atmosphériques correspon- fac< chauffe, et qu'elle doit lui être pru-

danies) et la soupape de tûreté. La soupape portionuelle; car une surface de chauffe »u«

de sûrelé sert non-seulement a indiquer la ble produisaul dans le même temps al - as

pression, connue le fait le manomètre, mais les mêmes c litions une quanti t de vapeur

elle se soulève quand l,i tension arrive à double, il faut une section double pour lui

une certaine limite, ci donne issue à toute la donner issue lorsqu'elle a à la lois la même

vapeur qui se forme dans ces circonstances, densité el la même press On sait que les

La soupape prev ienl donc le danger en même lois de I écoule me ni des (luides élastiques ne

temps quelle le signale. On prévient les for- sont qu'imparfaitemeul connuea lorsqu'il

m. .lions pierreuses des chaudières en y je- s'agit de différences de pressions considera-

lanl des corps étrangers, tels que de l'ami- blés; il élail donc nécessaire de faire des

don, de l'argile, des pommes de terre, etc.; expériences directes sur la vitease d'écoute-

ces dépots ne forment alors qu'une espèce menl de la vapeur, dans les diverses condi-

de boue, dont on débarrasse la chaudière lions que peuvent pies nier les chaudières,

de temps en temps. Mais le meilleur moyeu Ces expériences oui été faites par les soins

de les prévenir consiste dans l'emploi des de l'autorité ; lea détails n'en sonl point pu-

condensateurs tabulaires de M. Beslay, qui bliés, mais les résultats oui servi de base

font arriver dans la chaudière l'eau presque aux prescriptions qui sont contenues dans

aussi pure que l'eau distillée. lea ordonnances relatives aux machines a

f Pour prévenir les dangers d'explosion dus vapeur (ordonnance du 22 mai l>'ilj. ('.'est

à un abaiasemenl de niveau, on a inventé ainsi que l'on exige, pour l mètre de surface

différentes espèces de flotteurs qui, par des de chauffe, que les soupapes aienl les di-

disposilions ingénieuses, indiquent de coin- mensions suivantes, é raison des pressions ■

Pression en atmosphères 2;

Diamètres des soupapes en centimètres, . 8e, 068; 1'

t'.cs dimensions une fois données pur vive, les accidents que l'on veui éviter i i

1 mètre de surface de cbanlTe, il est lai île ,!e effet, *i l'eau de la chaudière est, par 61 in

trouver relies qui correspondent a une sur- pie, a 153 . et que l'onv ci lui e de la

face de 10, 20 ou 25 mètres. Pour 35 mètres, réduise subitement la pression de 5

par exemple, les diamètres des soupapes sphères a 9 ou .'1 atmosphères, il n'j aura t

devront être 'i lois plus grands, puisque les pas une simple ébollilion, mais t projec-

■ections sont comme les canes des diamè- lion violente du liquide dans toutes les direc< 1res, l'our 2 atmosphères, le diamètre da la lions ; c'est un vrai coup de bélier q ri soupape ser.ni donc 10* ,315, c'est-à-dire 10 drail frapper les parois el peut cire las centimètres el 4; pour 6 atmosphères, seule- briser. Il est donc indispensable le modérer usent S centime r. s et demi, etc. les sections des soupapes, et d ! les taire as- On pourrait croire que ces déterminations sez grandes pont donner issue a la vapeur, sonl peu nécessaires, et qu'il a'j aurait au- mais assc/ petites p.,ur ne pu réd ire trop mu danger a mettre partout des soupapes brusquement la pression. très- larges; mais il faul considérer que si Les trois ma eus de sûreté, lethennomèl'on menait sur une chaudière une soupape ire, le manomètre ii la soupape de affrété, d'un trop grand diamètre, au moment où peuvent aire elBcacos contre la seconde elle s'ouvrirait par un excès de pression, le eau e de l'explosion, e'est-a-dire la surliquida ne pourrait manquer de s'élancer de chauffe générale de t mie la masse l'eau de

toutes parts contre les parois de la ilmi- la chaudière ; (.pendant ils n'ofl • n'

dière, et de produire peut-être, par sa force garanties ■ eu. unes, parce que la chaudière

VAP

VAP

peut avoir des vices de construction; elle peut, en quelques points, s'affaiblir par l'usage, et devenir incapable d'opposer à la vapeur une résistance suffisante. Il n'est même pas impossible que. dans des circonstances données, et par des propriétés de l'eau et de la vapeur encore trop peu connues, une chaudière en bou état fasse explosion par surchauffe générale, malgré ces appareils.

Quant à la première cause d'explosion, elle agit d'une manière si subite qu'il n'y a qu'un moyen d'en empêcher l'effet : c'est de la prévenir, c'est de prendre assez bien ses précautions pour que la surchauffe accidentelle des parois soit impossible.

On prévient les incrustations de diverses manières :

1° En faisant l'alimentation de la chaudière avec de l'eau distillée. On a imaginé pour cela des condenseurs tubulaires, qui sont de vrais appareils «le distillation : en sortant de la machine, la vapeur vient dans ces tubes mêmes, qui sont enveloppés d'eau froide ; elle s'y condense, et l'eau qui en résulte est reprise par la pompe alimentaire, pour être renvoyée dans la chaudière. C'est ainsi la même eau qui sert toujours : on supplée aux pertes par un appareil particulier. M. Beslay a beaucoup perfectionné ces sortes de condenseurs ; il y a des localités où les eaux sont si mauvaises qu'il y aurait do grands avantages à les emplo er.

2° En jetant dans la chaudière, tantôt des pommes de terre, tantôt une argile assez fine. La présence de ces corps étrangers empêche l'agrégation des dépôts, qui ne forment alors qu'une espèce de boue, dont on débarrasse la chaudière de temps à autre. Il y a des chaudières qui n'exigent rien de tout cela ; alimentées avec des eaux assez bonnes, il suffit simplement de les nettoyer avec soin ton es les semaines.

Pour compléter ces notions indispensables, il nous reste à parler du cheval-vapeur. On est convenu d'appeler force d'un cheval, ou cheval-vapeur, la force qui est nécessaire pour élever d'un mouvement continu un poids de 75 k. à 1 m de hauteur en l". Cette définition exige quelques développements. Imaginons, pour plus de simplicité, que le volant fasse 60 tours par minute, ou 1 tour par seconde, et supposons que sur son arbre il porte un tambour de 1 mètre de circonférence , sur lequel s'enroule une corde qui descend dans un puits; à cette corde, que nous supposerons sans pesanteur, est attaché un poids de 750 k. On met la machine en train ; elle prend sa vitesse «le régime, et bientôt le poids s'élève régulièrement, à raison de 1"' en 1". Il y a là une certaine résistance vaincue, un certain travail fuit, cl ce travail est défini lorsqu'on donne à la lois la valeur du poids et la vite se avec laquelle il est élevé ; il ne le serait pas si l'on ne donnait que le poids sans la vitesse; car il n'y a pas le même travail fait quand le poids est monté à raison de 1 mètre par seconde, ou à raison de I mètre par heure. On voit que le travail lait est « la

fois proportionnel au poids élevé et à l'espace que ce poids parcourt en l seconde, en montant verticalement ; par conséquent il est égal au produit du poids par l'espace. Or on a trouvé commode de prendre un de ces produits pour unité, et d'appeler un elleval la force qui est capable d'accomplir ce travail ; par là on définit en même temps la résistance et la puissance, parce qu'en effet l'une est la mesure de l'autre. Le produit que l'on a choisi pour l'unité est 75 X 1, ou 75 k. élevés à 1 m. en 1". Comme ce produit reste le même, quand ces deux facteurs changent dans uu rapport inverse, on voit qu'il faut le même travail pour élever, par exemple, 25 k. à 3 m en 1"; ou 3 k. à 25 m en 1"; ou 1 k. à 75 m en 1", ou, etc.; que par conséquent il faudra, dans tous ces cas divers, la même puissance de 1 cheval- Il en résulte que, si l'on représente, en général, par p le poids à élever, par m le nombre des mètres qu'il doit parcourir en 1 seconde, en s'élevant verticalement, le travail à faire est pm; et si l'on veut avoir le nombre eues chevaux nécessaires pour accomplir ce tratravail, on aura

Par exemple, on veut, dans une mine, en une journée de lOhcures, élever 1800 tonnes de houille, dans un puits de 27 mètres, combien faut-il de chevaux 1 p= 1 ,800,000 k, m= jj'ôVr ! d'où c =. 18. 11 faut donc 18 chevaux effectifs.

Quand les machines servent seulement à élever l'eau, on peut, en les supposant parfaites, déterminer leur force par le produit qu'elles donnent. La pompe à feu de Chaillot, qui fait monter 1750 hectolitres d'eau par heure à 36 mètres, ce qui revient à 1750 litres ou kilogrammes à 1 mètre par seconde , a donc pour puissance ^fg*- = 24 chevaux à peu près. La magnifique machine à feu de Marly peut élever 24,000 hectolitres par jour à 162 mètres de hauteur ; ce qui revient à 4500 kil., ou k"- c-, 5 par seconde ; on lui trouve ainsi une force de 60 chevaux.

On emploie les machines à basse ou à haute pression selon le but qu'on se propose. Les premières sont préférées quand on se propose une régularité parfailcdans le mouvement, comme dans les filatures, où l'uniforme tension des fils est de rigueur. Dans des machines à haute pression, une trèspetite variation de température en introduit une très-grande dans la tension de la vapeur, et par suite dans la rapidité du mouvement; le même inconvénient n'a pas lieu dans les machines à basse pression. De plus, on peut, dans les machines à (erre, établir de trèsgrands et très lourds volants, qui sont des réservoirs de force, et contribuent à entretenir la régularité. Mais dans d'autres circonstances, le volant n'est pas possible. Dans les bateaux a vapeur, on se lient généralement au môme système delà basse pression; la raison principale en est sans doute qu'on a l'eau de condensation sous la main. Les locomotives, au contraire, doivent être à

haute pression, pour n'avoir pas la charge et de l'eau de condeoaaliop et du condenseur loi-même. Bu général, on préférera toujours la liaule pression là où l'on ne pourra avoir de l'eau en abondance; mais on la préfère a niai en général, comme donnant un travail plus économique. Bn effet, on sait qu'une même quantité de calorique et de i ombuslible par conséquent, peut élever la vapeur a une température quelconque, 00,

ce <|nl revieol au même, à une force élaslinue quelconque; on obtient donc pour le même pris une plus grandie somme de irarail. Mais les machines à haute pression sont beaucoup plus altérables que les autres ■ U fattl beaucoup plus de perfection dans le jeu des pièces, et les réparations sont beaocoup plus fréquentes Si l'on considère d'ailleurs que les chaudières -ont épiouvées;i proportion delà pression intérieurs qu'elles devroot supporter, cl si l'on envisage de plus la nature des cuises d'explosion qoe nous avons si^n 1res, on reconnaît que les machines à haute pression ne présentent pas plus de danger dV\|ilosion que les autres. On pourrait même dire, en un sens, qu'elles en offrent moins, parc que les mêmes causes d'explosion possible étanl don Ses, les chaudières des machines a h 'sse pression Gfriront moins de r sis1 mce.

Maeh itùtts. i ne locomotive

se compose d'une chaudière et de deux machines à vapeur agissant à la pression de h atmosphères 4. ou S atmosphères et sans condensation. Cel ens mlde est porté sur un grand cadra ou châssis horizontal de l>ois ou de fer, qui repose lui m me sur les essieux de deux paires ou de trois paires le roues. Dans la plupart des locomotive le cadre es/ "', c'esl-à-dire qo'il porte sur l'extrémité même des essieux, et l'on a les roues i . quelquefois cependant il est intérieur, et Lusse les rowes tu dehors; dans ce c.is. les coussinets sur lesquels il pojr e embrassent l'essieu près de la lace intérieure

des m i\ril\ dCS mu 18.

Les deux machines i vapeur sont toujours symétriquement places à l'avant de la locomotive-.chaque piston porte une bielle, el chaque bielle a( a sur une m mivelie Quelquefois,

dans les locomotives A cidre iniericur.ee sont les '■ ayons des deux Vft

quiserrenl eux-mêmes de manivelles;

alors la bicl e el la lige du piston son! en dehors. La puissance de la vapeur, eo impcimaol aux pistons le mouvement alternatif, impri le mouvement de rotalioa aux

remet motrices ou aos roues qui servent de manivelles; mais elles ne tournent pas sur

l'adhérence des mues sur i force la cii conférence à se développer co m s, i,. ,-,iii ci,, ii U|U. crémaillère et la roue

elle-même une roue dentée. De là résulte le mouvement de translation d lus système, l a i tease dépend du i ombre des coupa de piston et du diamètre des roues motrices : pour chaque doubl CO p, l.i roue

lut un tour, ei la locomotive s'avance de tout le développement de l.i roue, c'esl-à-dire

d'une circonférence, ■> moins qu'il n'\ aii un

j/eu de glissement de la mue sur le i ./il. ou de ttmiu perdu, ce >iui arrive quelquefois parles givres ei les brouillards, ou qoaod on charge la locomotive il conduire un train qui offre trop de résistance.

Soii ,/ le diamètre de la roue exprimé en mètres, <l* s,p circonférence, a le nombre de* coups doubles de piston par seconde, le chemin parcouru par la locomotive est

ndm ' '• en 1 ' ; 3600 ■/-' ' • en 1 ', el 8, G ■d k • en 1 .

Onaordinairement d l ,M; dw=kB,40:

auisi pour un coup double par seconde, la locomotive faii 18 k. Bi ou environ Ifl kl 0mi 1res .1 l'heure, el il faut donner ;i c u .. doubles par seconde poor obtenir V8 kilomètres ou 12 lieue, ,-, l'heure. La c torse du piston es-, de Ml centimètre! dans les petites machines, el de b8 centimètres dans les

machines ordinaires; pour un coup double, c'est 0 ' Il, et pour :t coups doubll s

'2 ,7. Ainsi, dans les locomotives .1 grande v itesse, 1.1 \ it, tse du piston est d' ni

milles et deuil ou ■'! [mires , ,,, SCI l|(|,.

c'est le triple de la vitesse du piston daas les mai lunes ordioaii La sut Lue de chauffe est lus efficace

dans les locomotives que dans les rliaudiè-

ics ordinaires, soit à cause de !

du combustible, soit à cause de I* c ivité du

1 rage, soit à 1 ause de la forme el •

de la 1 h 1 diére. <>n estime ue l mètre

carré de chauffe directe d m le foyer don 1 •

120 à 180 kilogrammes de va eurpar heure,

tandis que I m ire de ci,, mite indire le dans

'ironie seulement li s ', a peu pies 10 à 50 kilogrammes. Or, dans la chaudière que nous décrivons, la surface du foj ■ r esi d'en» iron .'i mètres, la totale des tubes est d'environ M) mèl qui donne pour I 1 surlace réduite des tubes '•0 x ,', = '- mètres, el par conséquent, en somme, Vi mètres de surface de rhao force correspondante sérail d'environ 17

chevaux, Si c'était une chaudière ordinaire ;

mais ici la f >rce devient triple ou quadruple,

elle est de 60 OU 70 chevanx, suivant que lo

l'eu est pou se ave,- plus o , moins A'actii ité.

l e [ ids loi de la machine est de u lon-

12,000 kilogrammes, en j compren-

nani l'eau, la chaudière, les essieux, les

mues, le c idre el le mé anisme. C'est un

11 Ile puis-

s .née ; eu lui I aut I l force de l.i n,,n bine

moyennement ,i 60 chei iox, on voit qu'on cheval de loue ne pesé , n défjoilivi que 200 kil grami es. n a j a p is ■ ■ soin le cal< ul |" ui roil qu | jamais parvenu à

un tel résultai sans l'ii - 1 bau-

ihu .mes. où 1,1 ll.imne les iniies ; elles seul 3 pouvaient, avec peu de poids el de rolome, donner une surface de chauffe suffisant! le invention

CSl due a M. .-1 -. ill al e ; ,, en .1 , u le

premier l'idée ; mais le méi l de l'i xéculioa

el du succès ap arlicnl : N'

pfaensoo, qui eon truisii .■ 1829 la pre-

1415 VAP

mière locomotive puissante de ce système, celle qui a appris à notre siècle lous les prodiges que l'on devait ail end rodes chemins de fer.

R marque sur la résistance des convois et sur lu limite de puissance des machines. — On a reconnu, par expérience, que sur les voies de niveau, et pour des wagons en bon étal , l'effort nécessaire pour mouvoir un convoi est -jTô «le sou poids, on k kilogrammes par tonne de 1000 kilogrammes, c'est-à-dire qu'une corde sans pesanteur attachée au convoi horizontalement, et passant sur une poulie pour descendre dans un puits, mettrait le convoi en mouvement lorsqu'elle serait tirée par un poids d'autant de fois 4 kilogrammes qu'il y a de tonnes dans le convoi. Ainsi il est facile de trouver quelle est en chevaux la puissance nécessaire pour mener un convoi de 100 tonnes, par exemple, à raison de 36 kilomètres à l'heure, sur un chemin de niveau.

L'effort est 400 kilogrammes; l'espace parcouru en 1" est ""£■ =10.

Par conséquent le nombre des chevaux est *-*•-*■ = 53 4- Le nombre des chevaux sérail doue proportionnel à la vitesse, s'il n'y avait pas de courbes , pas de veut, pas de modification dans les flottements , pas de changement dans la résistance de l'air. Le coefficient de 4 kil. par tonue suppose ces influences prises dans leur état, moyen.

11 y a une limite à l'effort de la locomotive, parce qu'il y a une limite à l'adhérence des roues sur les rails ; on conçoit en effet que si, la locomotive était amarrée, en donnant la vapeur, les roues tourneraient sur place ; si, au lieu d'êire amarrée, elle avait seulement à traîner un certain poids trop considérable, les roue* tourneraient encore sur place. 11 faut donc que le poids soit réduit jusqu'à une certaine limite pour que la circonférence de la roue se développe, et que le mouvement de translation s'établisse. Cetie limite est variable : dans un beau temps sec, l'adhérence est à peu prés 4 du poids qui ^)orte sur les roues motrices ; la locomotive pèse 12 tonnes ; le poids est réparti de telle sorte que les roues motrices portent à peu près 5 tonnes ; l'adhérence est donc — ,*- k. = 713 kil. : or, 1 tonne de convoi exigeant un effort d,- 4- kil., la locomotive pourra entraîner un convoi de -^ = 179 lonios. Dans le mauvais temps, quand les rails sont gras, par la brume ou le givre, l'adhérence n'est que^y du poids qui charge les roues motrices ou £|*& = 250 kilogrammes : la locomotive alors ne peut donc entraîner que 1£A = 02 tonnes.

Ces résultats ne s'appliquent qu'aux voies de niveau, pour les rampes, il faut uon-senlerncnt avoir égard à l'augmentation de poids qui résulte de l'obliquité, mais encore tenir compte de plusieurs autres circonstances.

Autres applications faites un à faire de la vapeur. — Les applications de la vapeur ne se bornent pas à la locomotion. Les épuisements, l'approvisionnement des eaux, l'exploitation des mines , la fabrication des métaux, la filature, le lissage, l'art des coc;~

VAP

structions, l'agriculture , et , en un mot,

lous les procédés mécaniques des arts industriels empruntent aujourd'hui la force motrice de la vapeur. La vapeur intervient aussi comme agent physique et chimique dans des opérations telles que le blanchissage, le tannage, la teinture, la préparation de la gélatine, le chauffage, la concentration des sirops, la purification des ma'ières animales , etc. , opérations où sa force mécanique ne joue aucun rôle. Elle a cle employée avec succès contre l'incendie, dans des établissements exposés au feu, et où l'on a besoin de vapeur. En un mot, elle semble destinée à devenir l'agent le plus puissant des progrès de la technologie moderne. L'avantage majeur que procure son emploi résulte de ce que les combinaisons chimiques qui ont lieu pendant la combustion du charbon développent dans la vapeur d'eau une force motrice beaucoup plus considérable que celle qui a été nécessaire pour restriction de ce charbon et pour 1 élévation de l'eau alimentaire. L'homme puise donc à un réservoir de force que la Providence lui a préparé de longue main, et don! la durée paraît devoir s'étendre au delà de périodes séculaires capables d'effrayer l'imagination la plus hardie. C'est par cet emprunt à la puissance de la nature que l'homme a constitué définitivement son empire sur le globe terrestre où il est libre de développer maintenant à son gré, en tout temps, la force vive nécessaire à ses besoins et à ses jouissances.

Rien ne saurait l'arrêter désormais dans la carrière indéfinie qu'il s'est ouverte à l'aide de ce puissant auxiliaire. La u'iesse des vents était insuffisante a sou gré ; il a emprunté la force de la va;:eur, et voici qu'il franchit en moins de deux semaines l'Océan qui sépare l'ancien et le nouveau inonde. Sur un chemin de fer convenablement tracé, il se meut plus rapidement que le souflle impétueux de la tempête. Mais la croûte du globe est encore hérissée d'aspérités et d'obstacles ; tantôt il l'aplanira pour y ouvrir une libre voie à ses courses rapides ; ailleurs, après une préparation moins parfaite, il circulera en remplaçant l'action des moteurs animés par cehe du moteur universel. La vapeur elle-même interv lendra dans ces modifications gigantesques au sol de notre planète. Déjà elle creuse les ports, les canaux et les rivières ; bientôt , sans doute, on la verra employée à couper les montagnes, à combler les vallées. Développée sur une grande échelle, elle groupe autour de centres puissants d'action des populations industrieuses qui n'ont d'autre occupation que de surveiller et de diriger ses mouvements cl d'alimenter sa puissance motrice. Souvent elle est fractionnée au point de ne produire qu'une force à peu près équivalente à celle d'un cheval ordinaire, et, sous cette forme, elle s'introduit dans la chambre de l'ouvrier, dans la chaumière du cultivateur. Source inépuisable de, richesses pour les Etats pendant la paix elle est destinée à