ÉCART DES TEMPÉRATURES

cylindre au commencement de la course du piston ; elle se revaporise vers la fin, et emporte au condenseur une quantité de chaleur importante, qui aurait dû être utilisée pour produire de la force. Si ces opérations s'efifectuent dans deux cylindres, au lieu d'un seul, TelTet ainsi obtenu est de modifier les pertes par la conductibilité, par rayonnement, par condensations et revaporisations, et par frottements. Nous avons déjà dit quelle influence considérable peut avoir dans ce sens la substitution de la machine cowr found à la machine à cylindre unique.

Les lois de la thermodynamique enseignent, comme on Ta vu plus haut, qu'une fraction de l'énergie-calorique contenue dans la vapeur ou autre fluide moteur est transformée en énergie mécanique, et que la valeur de cette fraction est :

H, et H pétant les quantités de chaleur, contenues dans ' la vapeur au commencement et à la fin de son action, mesurées à partir du zéro absolu du mouvement calorique. Dans les gaz parfaits, on a

H, ~ T^ ""T, + 461^2 Fahr.'

Dans les gaz imparfaits, et surtout dans les fluides qui, comme la vapeur d'eau, se condensent ou subissent d'autres modifications dans leur état physique, cette égalité n'existe pas ; mais ces fluides, employés dans une machine thermique, n'ont pas un rendement moins élevé que celui du gaz parfait. Dans tous les cas, on voit que le rendement est maximum quand la chaleur totale est reçue à une température aussi élevée, et abandonnée à une température aussi basse que possible.

Si l'équation ci-dessus était rigoureusement exacte, une machine à air chaud, travaillant entre 413°,6 Fahr., soit ^74%8 de température absolue, et 122« Fahr. ou 583°,2 absolus, aurait un rendement de 0,263; ce chiffre représentant la fraction de chaleur utilisable qu'elle transformerait

THDRSTON. lï. — iO

en travail mécanique. Les machines du steamer Ericsson approchaient beaucoup de ce chiffre, et doonaient une force d'un cheval pour une dépense de 1,87 livre de charbon par heure.

La loi de Texpansion de la vapeur varie dans de larges proportions, suivant les conditions dans lesquelles elle s'effectue. Si, pendant la détente, la vapeur n'emprunte ni ne communique de chaleur aux corps environnants, la loi d'expansion est représentée par une hyperbole, et la pression baisse bien plus rapidement que dans le cas de l'expansion sans travail extérieur; il y a à la fois changement de volume et condensation partielle. L'expression algébrique qui correspond à ce mode d'expansion est, suivant

Rankine :

PV 1.111 = Const.;

selon d'autres autorités, elle serait comprise entre ; p V1.135 = Const. et p v^-^^^ = Const.

Plus la valeur de l'exposant de V est élevée, plus est grand le travail développé entre deux températures données. La valeur maximum correspond au cas où la vapeur est saturée, mais parfaitement sèche au commencement de son expansion. Les pertes dues à la condensation au début de la course, sur la paroi froide du cylindre, et à la revaporisation subséquente au fur et à mesure de l'expansion, diminuent quand le cylindre est maintenu chaud par une chemise de vapeur, et quand la durée de cet échange de chaleur entre la vapeur et le métal est réduite.

On peut donc dire que, tout considéré, les pertes de chaleur dans le cylindre sont aussi faibles que possible, quand la vapeur y entre sèche ou modérément surchauffée, quand les surfaces intérieures sont maintenues chaudes par la chemise de vapeur, ou par l'enveloppe d'air chaud qu'on lui substitue quelquefois, et quand la vitesse du piston et celle de rotation sont très grandes ^ Les meil-

1. Dans quelques cas, comme dans la machine Allen, la viteue da pitton a été portée à près de 800 (y longueur de course en pieds par minule ou 7",30 ^longueur de course en mètres par seconde.