I.EÇ 0.N
liquide , s’il n'y avait pas dé pression atmosphérique. ' 1 .
•[ 18 ] J/élasticité de la vapeur qui s’élève d’un liquide en ébullition , est, égalé à la pression sous laquelle-cctte vapeur est produite. C’est ainsi que de la vapeur qui s’ç- Ièyedé l’eau chauffée à 100° , et par conséquent sous une pression de 14 livres par pouce carré , est douée d’une force élastique qui exercerait ( une pression également équivalente à 14 litres par pouce carré sur ’ les parois du vase qui la contient. Puisque d’une augmentation dé pression , il fdut inférer une augmentation de température pour l’ébullition, il s’en suit qiiedà où on a besoin de vapeur, d'une pression plus ’ grande que celle de l’ atmosphère, il est ' . ’ nécessaire que l’eau reeoiVç une plus haute température. • " ’ •
{49] Nous avons dit ci-devant, qu’il y , a un certain point auquel la température d’un liquide cessera d’augmenter, et que . v toute la chaleur qui lui est communiquée " au— delà de ce* point est employée pour la / formation de vapeur. On s'est assuré que' lorsque l’eau bout à’ 100° sous une pre$— • ^ sion égale a 28 poueefs de' mercure' (Jans'lç baromètre ,, un pouce cube d’pau forme uu
pied cube (*) de- vapeur, dont la force élastique est égalé à la pression atmosphérique et dont la température est 100°. Puisqu'il y a ; j . 72 ? pouces cubes- dans un pied cube, d s ensuit que, quand l’eau a cette température en passaut de l'état de liquide à 1 état de vdpeur, elle est dilatée à 1728 .fois son volume primitif.
[ 20] Plusieurs circonstances pourraient nous conduire a soupçonner: qu’il est nécessaire d une absorption considérable de chaleur dans lacté de la vaporisation. On a observe en général que l’expansion est une indication de l’accumulation de la chaleur , et dans ce cas il paraît qu’il y a une expansion qui produit une augmentation
( ) Les termes pouce cube et pied crtie-peuvent facilement s’expliquer . Un dé ordinaire, l , c , espece de ceux dont on se sert pourles ieux de hasard , a la figure appelée cube. C’tfst un solide qui a douze arêtes droites , égalps entie elles. Il a six cotés, dontfchacun est carré, et qui également sont tous égaux les uns aux antres. 8i chacune de ces arêtes est d’un pouce de long-, c’est alors un pouce cube , si les arêtes sont d’un pied, c’est un pied cube , si elles sont d’une aune, c’est une aune cube, etc.
Lette Tigiirc est représentée en perspecti\ e sou* le u 1 ' fi. . ;
' LECOX.
de volume dans le rapport de 1728 à un. * On peut, eu oùirc^ observer que toute la chaleur transmise au liquide après qu’il a ' atteint le' point d’ébtdlition ,' est employée pour la vaporisation, et cependant il faut six lois autant de tems pour convertir une quantité donnée d’eau en vapeur à 100°, que pour élerar la même quantité d’eau dû point de la congélation (0?) au' »
point d ébullitiôh. D’où nous pouvons inférer qu’en supposant une application uniforme de la chaleur, il en faudrait six fois autant pour convertir une quantité quelconque d’eau a 100° en Vapeur, que pour élever la même quantité (l’eau de zéro à s 100 degrés; ou , te qui revient au meme , qu’il faut autant de chaleur pour convertir une quantité d’enu à 100° en vapeur, qu’il en faudrait pour élever six fois. cette quantité de zéro à«i 00.
t ne antre manière de se représenter ce fait singulier , c’est qye si un pouce cube d’eau à l’état de vapeur à 1 00 01 , est mélangé avec six pouces cubeS d’eau à zéro , la masse entière formera 7 pouees cubes' .
d’eau à 100°. Ainsi la surabondance de chaleur nécessaire pour maintenir l’eau à l’état de vapeur f . est suffisante poitty élever les six pouces cubes de zéro à 100°. J
4 ^ ‘ rRF.M iÈliU
“ Un pouce cube de vapeur produite pa^ de l’eau à 100° n’aura lui-même qu’une . température de 100°. Nous devons donc en conclure que toute la chaleur additionnelle qui lui a été communiquée dans l’acte de la vaporisation , est employée pour lui faire prendre la forme élastique , et cette chaleur t*tan,t insensdde au thermomètre , s’appelle . chaleur laœnte. D’après les faits dont il vient d’être fait méntion , l’immense emploi d& chaleur pour la production de la ■' vapeur, devient tout-<\-fait, évident.
Puisque la température à laquelle l’eau* bout dépend de ,1a prfession à laquelle elle est sournisç, il devient manifeste qu’il n’y a d’autre limite à la température qu’elle peut atteindre , que celle de la pression iïiécanique que nous , pouvons lui faire éprouver. Nous verrons pim* loin qu’il est possible de l’élever à 300°, mi 400°, et que, dans le fait, on peut la faire rougir.
La température de la vapeur peut changer après qu’elle a affecté cette forme.
Ainsi la vapeur produite par de l’eau à 82° peut subséquemment être portée à 100° ; mais quelques expériences récentes , • que nous ferons connaître plus tard , ont rendu doyteux que, dans ce-cas, elle exerce une
mèute pression que si d’abçrd qn' l’avait obtenue d’une eàu à iQOdfegrés de température.'» . • .* » . ;
[ 21 3 De même que l’on convertit en * vapeur, un liquide., en, lui communiquant mie surabondance de calorique , de même aussi une vapeur peut toujours être raine— née à l’étât liquide , en lui- retirant une portion suffisante de, calorique. Qu’un vase clos soit rempli de vapeur^ et 'ensuite on y lasse çn|rer un jet d’eau froide , l’eau enlèvera immédiatement une certaine quam tité dé chaleur à la vapeur ,• qui ,se réduira on eau v ct qui coulera sous celte forme sur ^ fond du vase. La même, propriété .se manifeste encore quand on permet à Ja • vapeur d’arriver en contact avecune sur* 4 faee froide quelconque. Placez un corps quelconque devant le bec vaporeux d’une boifillpire , et ce corps deviendra humide à Vinstant. Cette humidité n’est autre chose que la vapeur ramenée à l’état d’eap çn perdant partie de sa chaleur ef s’appliquant sur le corps. Ce retour de ld vapeur en eau ? au moyen d une soustraction de calorique , est appelé condensation. ■
Cette propriété de la vapeur la rend propre «à former un vacuum. Kn jiermettant à la Vapeur de circuler da-ps un vase»)
on peut chasser l’air de ce vase, et la vapeur en prend la place. Si, dans cet état, on ferme hermétiquement le vase, et qu’on • le refroidisse,, la vapeur se réduit en eau,
. et, tombant en gouttes sur le fond et sur les parois latérales du vase , l’espace qu’elle remplissait , offrira un 'vacuum. Ceci peut se démontrer facilement par l’expérience.
Prenez uu long tube de verre , inuni d’une houle creuse à l’une de ses extrémités , et dont l’autre extrémité reste ouverte (*).
Versez dedans une petite quantité d’espritde-vin à'-l’exfrémité qui reste ouverte, et plaçant la boule de verre au-dessus de la flamme d’une lampe, faites bouillir l’e.#prit-dé-vin ; au bout de quelque tems on vcmr sortir en abondance , de la vapeur par l’extrémité ouverte du tube tournée vers le haut. Quand cet effet aura lieu, retournez le tube , et plongez son 'extrémité ouverte dans un bassin d’eau froide.
.L appareil perdant sa chaleur, l’air froid ramènera la vapeur contenue dans ce tube «à la liquidité , et il se produira de cette manière un vacuum , en sorte que la près— .
(*) Un maires ordinaire, à long col, peut
servir pour cette expérience, ■
*'i.eçoh; ; • J 1 ^
sion-'de 4’afmnsphère sur l'a surface de l’eaù du bassin forcera l’eau à s’élever dans le tube, et elle- s’y élancèra avec .une force considérable , en Remplissant 'la 1>bule de v erre. t i v » *' V./ !
Pour cette expérience , 'il vaut mieux ^aire usa^e d’esprit - de vm que d’eau , parce qu ilcntre en* ébuliitibn à une plus basse température , et n’expose pas tant le verre à se briser , en • même tems qu’il permet de mqpîer pl-ùs facilement le tube.
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Invention de la Machine à vapeur . — Droits du marquis de IVorcester. — Le capi- - laine Saccry. — Description de la Machine à vapeur construite pal ’ lui , et de son mode de fonctionnement . •
[22] Prysifcups nations ont prétendu Avuir des droits à l’invefition dé fo machine à vapeur, e.t il en à été de même de plusieurs individus dé la même nation. Les partisans des compétiteurs h ^honneur de la ;d§-
5o ■ DEUXIKMK
couverte , ont présenté leurs- réclamations et présenté leurs droits avec un zèle fortement empreint de préjuges, soit nationaux, ou personnels ; et les contestations ont etc marquées , dans quelques cas, par un dc^ gré de rudesse indigne de la cause dans laquelle on éta*it engagé, et totalement au^ dessous de la dignité de la science.
La Machine à vapeur, telle qu’elle existe aujourd’hui , n’est point l’invention d’aucun individu exclusivement ^c’est une combinaison d'inventions qui, pendant les deux derniers siècles', so sont accumulées. Pour retracer son histoire , et pour remonter «à son premier inventeur, nous éprouvons la même difficulté qu'il y a à reconnaître les sources d’un grand fleuve : a mesure que nous en remontons le cours, il devient difficile , pour ne pas dire impossible , de le distinguer dés ruisseaux tributaires , et nous trouvons qu’il commence en filets d’eau nombreux dont chacun est tellement insignifiant par lui-même , qu’il semble indigne qu'on l’offre comme la source, de l’objet majestueux de notre recherche.^
Ce simple fait , que la vapeur de 1 eau bouillante est capable de produire le mouvement, doit avoir été observé- à une époque très-reculée. Personne n’a pu voir un
Si
vase d’eau bouillante , et remarquer la force avec laquelle la vapeur s’en échappe, sans apercevoir tou(; d’un. coup la possibi-* lité de produire du mouvement dans une substance légère quelconque exposée à son effort. Cependant, quelque peu importante que puisse avoir» paru cette circonstance , elle a été le fondement unique de quelques prétentions qu’oh a voulu faire valoir à l’invention de la Machine à vapeur (*).
[25] L’emploi de la force élastique^ de la vapeur, comme premier moteur dans une machine destinée a élever l’eau, a pour la< première fois été proposé par Edouard Sommerset,. marquis de Worcester , dans un ouvrage ayant pour titre : « A Century of Inventions , » publié en l’an 1(185.
Voici la description donnée de cette invention dans l’ouvrajge. . ,
>> J’ai inventé un moyen admirable et puissant de faire monter l’eau à l’aide du feu ; non pas en la tirant , ou l’aspirant de bas en haut , car ce)a doit être ^ d’après le langage du physicien , intrà sphœrani
. (*) On a réclamé l’honneur de l’invention • pour Bianca , physicien italien , qui a propose* de faire tourner les vannes d’un moulin par la vapeur’ d’une bouilloire. 1
activilatis 9 qui ne s’étend qu’à une courte distance : au lieu que le moyeu que j’ai trouvé, n’a pas de bornes, si le vaisseau est assez fort. Pojjr cela, j’ai pris un morceau d’un canon doutd’extrémité avait crevé, et l’ayant rempli aux trois quarts d’eau , bouchant et vissant le bout cassé, ainsi que la lumière du canon , et faisant Un feu constant dessous, en moins de vingt— ' quatre heures il a crevé avec grand bruit.
En sorte que, trouvant un moyen de construire mes vaisseaux de mauière qu’ils soient renforcés par leur force intérieure, et remplissant l’un après b’autre , j’ai vu l’eau couler comme un ruisseau non-interrompu, à quarante pieds de hauteur. Un vaisseau d’eau raréfiée par le feu, en chas-, sait vers le haut -quarante d’eau froide 5 et l’hômYqp chargé du soin de l’ouvrage n’avait d’autre peine que de tourner deux robinets ; en sorte que l’eau d’un vase étant consumée, un autre vaisseau commençait
à s’emplir d’eaü froide par pression, et ainsi de suite ;de feu étant soigné et maintenu toujours égal, cp'que le même individu peut très-facilement faire dans l’intervalle du jeu des robinets (*). »
' (*) b.k màjquis i!<> Worcester s’ést ésprimê
Le marquis dit que ces expériences ont 1 lieu vers Tannée 1663. Nous n’en avons, ^pendant d’autre preuve que son asseron ^ et lui seul nous a appris qu’il ait jalais construit la machine dont il se vantej oilà pourquoi plusieurs écrivains sur ce ujet , lu* ont refuse toute participation à a découverte de la machine à vapeur ; andîs que d’autres , tombant dans T ex—
n termes amptugouriques et surannés, aux- [uels nous nous scynmes efforce' de trouver un ens tant soit peu plausible, que probablement 'inventeur avait le dessein de rendre obscur, /oici le jugement qu’en porte l’inge'nieur Nihqlson. . ,• ,
« L’honneur d’avoir le premier appelé' L’at-' ention du genre humain sur la force expansive le la vapeur formée dans un vaisseau cîos,'aplartient au marquis de Worcester, qui vivait ■ous le règne de Charles 1I-; mais son ouvrage , )ublié en 1 683. j n’est ni assèz détaillé, ni assez :lair pour qu’on puisse déterminer quelle espèce l’appareil ou quelle combinaison de machines 1 employait pour tirer parti de cette force. Ce rendant il- n’en est pas moins naturel de suppo- 1 er , malgré le vague de se* expressions , que /est à la direction que ses observations firent prendre kux .idées des autres, qu’est dû le premier usage qii*on a fait dclavapeqrcomme.pcin- 'ipal moteur des machines/» /•
/ - •- (J\ r ote dfi 7'rcnlueteur. )
lrême opposé , lui en attribuent tout l'honneur.
Quant à nous , nous considérons comme un objet totalement vide d’intérêt, de savoir si le marquis.de Worcester a jamais • tenté ces expériences ou construit la machine dont il parle*, parce que, sous le rapport d’invention de la Macnîne à vapeur, cette question est absolument hors de rang. Il est clair que dans le passage* que nbüs avons cité, il indique la pression résultante de la force» élastique de la vapeur , comme un agent mécanique. Il donne un exemple de la possibilité de son application à élever l’eau , et fait connaître lès avantages que, sous ce rapport , elle possède sur la pression atmosphérique, savoir, que v l ette dernière est limitée, ne pouvant soutenir que 32 pieds d’eau, tandis que la pression de la vapeur n’a d’autres limites que la résistance des vaisseaux qui la contiennent. N’eut-il fait simplement qu’exposer toutes ces choses, sans citer, comme il l’a fait, qu’il en avait fait l’expérience, il aurait encore, selon nous, un droit incontestable au mérite d’avoir le premier suggéré un agent mécanique d’nne puissance presque illimitée, dans la force élastique de la vapeur ; mais au delà- de ceci,