HAUTEUR

an EXPÉRIENCES.

A la fin des expériences, le métal était dans plusieurs endroits à la température du rouge visible au jour.

. L'état précis des choses dans la chaudière dont quelques parties étaient fortement chau fiees, fut observé daus ces mêmes expériences. La vapeur surchauffée et le métal se cédaient facilement leur chaleur pour remplacer celle qui avait pu être absorbée par la conversion de l'eau injectée en vapeur. Cette dernière circonstance fait opposition à la théorie qui a été précédemment établie sur cette question.

La plus ou moins grande chaleur cédée par les parois de la chaudière, devait nécessairement modifier les effets observés résultant de l'injection d'une quantité donnée d'eau. Il est à remarquer dans les nombres donnes par la table, que, quoique la plus grande quantité d'eau injectée entre deux expériences consécutives, n'ait pas démontré une grande dépression dans le manomètre , cependant la même chose n'a pas eu lieu dans des expériences plus éloignées. Nous voyons que dans aucun cas, il n'y avait lieu a un accroissement d'élasticité produit par l'eau injectée dans la vapeur surchauffée et désaturée; qu'au contraire , plus la quantité d'eau introduite

EXPÉRIENCES. »i3 était grande, plus il y avait lieu à une diminution dans l'élasticité de la vapeur. La quantité d'eau injectée était de 3,5 à 24,3 pouces cubes. La chute immédiate des manomètres après l'injection, montre avec quelle facilité et quelle rapidité les parois de la chaudière abandonnaient leur chaleur à la vapeur.

II résulte de la comparaison de la température de la vapeur désaturée avec les pressions données par MM. Dulong et Àrago, pour la vapeur saturée, que la pression correspondante, par exemple, à la température de a63* C. que nous n'avons obtenue que de 6,t5 atmosphères, devait être de 48. Quand la température de la vapeur fut élevée à 278 e , la pression ne fut que de 6,8a atmosphères au lieu de 60.

On s'assura dans toutes ces expériences que la conductibilité des thermomètres et de leurs enveloppes relativement à la chaleur, était parfaite. Mais en examinant l'appareil après les expériences du dernier jour, on s'aperçut que le mastic employé a l'application de celui des thermomètres qui était plongé dans l'eau de la chaudière, s'était ramolli par la chaleur, et s'était répandu dans le tube qui établit une communication entre la va-

a2t EXPÉRIENCES, peur et la boule de ce thermomètre. Cette circonstance n'avait pas eu lieu dans les expériences précédentes.

Il restait maintenant ù examiner la question de savoir si quand la vapeur est surchargée de chaleur, par suite de son contact avec les parois chauffées du métal des chaudières , elle reste ainsi surchargée de chaleur malgré son contact avec l'eau de la chaudière, si elle ne devient pas saturée ?

Mais comme la réponse a cette question est donnée par les expériences déjà détaillées, le comité ne crut pas devoir expérimenter de nouveau à ce sujet. Quand le feu fut appliqué au dôme de la chaudière, la température de l'eau était ù 159% C; un feu modéré fut entretenu au-dessous ^ assez uniformément pour que de grandes variations de température ne pussent en rien influer sur les résultats. Si nous admettons que pendant les expériences, cette température fut de i53°,2 C, nous trouverons une correspondance remarquable entre les pressions observées , et ceux qu'on calculerait sur la supposition que la vapeur se dilate par la chaleur comme un gaz le ferait saus aucune addition d'eau.

EXPÉRIENCES. s»ï La lable ci-après donne les températures de la vapeur désaturée, observées à différentes époques pendant le cours des expériences, les pressions indiquées par le manomètre pour ces mêmes températures, la pression qui a été produite par réchauffement successif de la vapeur à i55 0 ,a, selon les températures données dans la prcmièrecolonne, l'expansion de cette même vapeur désaturée ; enfin les pressions de la vapeur saturée, correspondantes aux températures désignées dans la première colonne.

5t,3 Ci,i

(i) Ces nombres sont donnes par la table de MM. Arago et Dulrrag, ou par la formule indiquée ik U suile de ces mêmes tables.

aa6 EXPÉRIENCES.

Recherches sur les plaques fusibles en alliage.

On sait que beaucoup de personnes en Europe, considèrent l'usage des plaques en métal fusible, comme un moyen de sûreté pour les chaudières à vapeur. Ces plaques sont un alliage d'étain et de plomb, ou de ces deux métaux avec le bismuth, en proportions qui règlent leurs points de fusion. En France, ces flaques sont préparées à la Monnaie, elles sont lancées dans le commerce en plaques ou en lingots. L'examen qui a été fait pour déterminer les proportions nécessaires, en vue de régler leur point de fusion a tel ou tel degré de température donnée, les circonstances de leur fusion n'ont pas été assez publiées.

Une table des points de fusion de différens alliages, d'étain, de plomb, de bismuth, etc, a été dressée d'après l'expérience, par Parcelle va faire la base des investigations du comité.

La méthode employée par Parke pour déterminer le point de fusion d'un métal, ouplutôt le point de solidification du métal fondu, est ingénieuse. Quand un métal fondu est ramené doucement au point de congélation, si on y plonge un thermomètre, on observera une élé-

Digilized b

EXPÉRIENCES. aaj vation de température et ensuite une époque stationnaire. C'est là le point où le changement sTipère, et par suite duquel la chaleur fournie lors du changement , est égale à celle que le métal cède au milieu environnant. Ce point coïncide ordinairement avec le passage du métal de l'état liquide ou demi-liquide, à l'état solide. Il se présente alors sous ùn aspect semblable à une agrégation de particules sablonneuses. Quelquefois le métal est entièrement solide quand l'époque stationnaire arrive, quelquefois il ne l'est plus que dans un seul endroit.

Le point stationnaire n'est pas celui où la plaque fusible laisse échapper la vapeur , cette plaque étant recouverte par un grillage ou disque percé qui s'y oppose. Ce disque est assez mince et façonné pour que les portions de la plaque puissent s'y arrêter avant leur fusion. Ces faits seront examinés plus tard.

Les pointsstationnaires donnent des moyens approximatifs de déterminer la fusibilité des ' plaques, les unes à l'égard des aulres, quand elles sont placées sur les chaudières, ainsi que les moyens d'étudier leur composition relative. En composant l'alliage en question,

*»8 EXPÉRIENCES, on fond d'abord l'étain A la plus basse tempe* rature possible , ensuite le bismuth^ et on ajoute après le plomb. Ces mélaux sont aisément réduits par l'étain liquide , et éprouvent une légère oxidation. La surface de l'alliage est toujours protégée par une couche d'huile. On remue constamment le métal en fusion, afin d'opérer un mélange complet.

Quand l'alliage est liquide , un thermomètre exact est plongé dans le bain, et "on tient compte aussi du tems qui se passe entre différentes époques d'abaissement de températures, qui varient selon les quantités elles qualités du métal. Quand la masse est considérable, il n'y a presque point d'intervalle entre le point stationnaire et celui de fusiou. Dans les épreuves, la quantité d'alliage fabriquée ne dépassait pas cinq ou six onces. Pour empêcher que le thermomètre ne fût soudé dans le métal après son refroidissement, on l'avait entouré d'un tube en fer très mince, rempli de mercure. Ce cylindre avait en outre l'avantage de préserver le thermomètre de la compression qui résultait de la congélation du métal et de son expansion en prenant cet état solide.

On distingue dans le commerce plusieurs

EXPÉRIENCES. 9ît, espèces d'étain, de plomb et de bismuth. Sou- Vent ces métaux contiennent des substances étrangères qui altèrent leur degré de fusibilité. La moyenne de plusieurs expériences indiqua que le point de fusion de l'étain dit en grain, était ù 328°,5 C. ; celui du plomb pur à 3iC° C, du plomb commun à 317°.

Quant au bismuth du commerce, étant obtenu ordinairement du bismuth natif, il ne saurait varier dans son point de fusion, ()) (»45-C.).

Nous n'entrerons point dans les détails nombreux des expériences qui ont été faites par le comité sur les plaques fusibles; nous nous bornerons a spécifier les conclusions du rapport., qui sont celles-ci:

1° Les substances étrangères contenues ordinairement dans le plomb, l'étain ou le bismuth, ne sont généralement pas de nature a faire varier de beaucoup leur point de fusion.

3- L'étain et le plomb, mélangés en égales proportions , ne constituent pas un composé chimique en proportions définies. Les alliages en parties égales et ceux d'une partie d'étain

(!) Cependant od en retire aussi du sulfure de bismuth qni n'est pas très pur.

a 3o EXPÉRIENCES, sur sis de plomb varient considérablement dans l'intervalle de la température où s'opère leur fusion et celle où le thermomètre annonce leur point stationnaire. Ces divers alliages produisent presque la même température slationnaire dans un thermomètre plongé dans le métal au moment de la solidification.

5° Les plaques fusibles recouvertes d'un disque métallique perforé, et placées sur la chaudière, montrent des signes de fluidité avant que la vapeur ait atteint la température de' fusion affectée à l'alliage. Le métal fluide s'échappe au travers du grillage métallique, et perd beaucoup de sa substance avant de donner une complète issue a la vapeur.

4° La partie inférieure de la plaque s'oxide légèrement et n'est pas protégée par la couche d'oside relativement à sa fusion.

5° L'épaisseur des plaques n'est pas importante; il suffit qu'elle soit suffisante pour résister à la pression de la vapeur relative a la température au-dessous du point de fusion.

6° La température à laquelle les plaques, dans leur fabrication , sont fondues ou refroidies, n'affecte en rien la température à laquelle elles doivent obéir pour donner une issue à la vapeur.

EXPÉRIENCES. ï3i 7° L'effet établi dans un des paragraphes précédens , n* 5, s'explique par la nature des alliages employés, qui sont formés départies différemment liquéfiables. Les parties les plus susceptibles de se liquéfier sont chassées d'abord par la pression de la vapeur; les autres généralement s'échappent ensuite par particules,

8" On peut imiter par pression, dans un vaisseau perforé , l'effet de séparation des différentes parties fluides des alliages.

9° Les alliages fusibles chargés d'indiquer la température des différentes parties d'une chaudière ne doivent pas être exposés au contact de la vapeur, du moins dans le passage que doivent parcourir les parties fondues de l'alliage.

aîî EXPÉRIENCES.

Talite de différent alliages iFétain, de plomb et biimuth.

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DIT DI PnillB .