M4CHINES A AIR CHAUD

Il a été beaucoup question, dans ces derniers temps, des machines à air chaud, à propos de la machine d'Ëricsson, et les partisans de ce

production d^opérations mécaniques quelconques etqull suffirait d employer un petit foyer pour restituer à Pair qui arrive dans le cylindre A, le peu de chaleur qui se perd dans la machine et que les toiles métalliques n*ont pu ni emmagasiner ni resliluer; mais il n'est plus permis de douter, aujourd'hui, de la disparition ou de la consommation de chaleur partout où il y a production de travail mécanique, et ces toiles dont aucune machine à air chaud ne semble pouvoir être dépourvue à Tavenir, ne peuvent servir qu'à retenir et à restituer ce qu'il reste de chaleur dans Fair qui s'échappe du cylindre moteur, après la consommation qui s en est faite pendant le travail.

Avant de présenter quelques considérations sur l'effet utile que Ton peut espérer obtenir de la chaleur employée par l'intermédiaire de l'air, à la production d'un travail mécanique, nous donnerons la description simplement théorique des deux principales machines de ce genre dont il ait été question récemment; la machine d'Ericsson et celle de M. Lemoine.

Machine (T Ericsson, figure 58, pi. 17.

A est le cylindre moteur d'une machine à simple effet;

B un foyer placé sous le cylindre ;

C le régénérateur à toiles métalliques;

D un réservoir d'air comprimé ;

K une pompe à air nommée pompe, ou cylindre, alimentaire;

y un robinet qui s'ouvre pendant l'injection de l'air dans le cylindre

moteur, et la différence entre ces deux travaux coustilue le travail théorique de I^appareil.

Pendant la descente du piston A, le robinet y est fermé, le robinet m ouvert et Tair chaud chassé dans l'atmosphère par le tuyau z^ nV arrive qu'après avoir laissé au régénérateur toute la chaleur qu'il possédait dans le cylindre moteur à la fin de la course du piston. L'équilibre entre les deux faces de ce piston est supposé exister approximativement pendant cette course de haut en bas.

L'emploi du réservoir d'air, lorsqu'il a une grande capacité, rend la tension plus régulière dans le cylindre moteur pendant la période d'admission, et permet de donner au cylindre alimentaire des dimensions quelconques, en réglant le nombre de courses du piston K de manière à maintenir dans le réservoir une tension peu variable, pour que le piston moteur fonctionne toujours dans des conditions à peu près identiques.

La machine marche à haute, à moyenne ou à basse pression, suivant la tension à laquelle l'air est maintenu dans le réservoir par le cylindre alimentaire et, de plus, on peut agir à détente en fermant la communication entre ce réservoir et le cylindre moteur avant la fin de la course du piston A.

En employant un deuxième régénérateur, en communication, d'une part, avec le haut du cyKndre qui est alors fermé, et d'autre part, avec le réservoir d'air comprimé, la machine à simple effet peut être transformée en machine à double effet; mais alors le cylindre alimentaire doit fournir plus d'air à ce réservoir, et il faut une disposition particulière pour chauffer l'air qui se rend dans le haut du cylindre après avoir traversé le régénérateur, parce que le foyer B ne peut être reproduit au-dessus de ce cylindre.

Le piston moteur, dans cette machine, est en contact direct avec l'air chaud, qu'elle soit à haute, à moyenne ou à basse pression et qu'elle soit, ou non, à détente, ce qui présente de graves inconvénients pratiques, et toute la capacité comprise entre le piston au bas de sa course et le résci*voir d'air, constitue un espace nuisible considérable donnant lieu à une grande perte, parce que cet espace doit s'emplir d'air comprimé aux dépens du réservoir pendant la course de bas en haut du piston, et que la tension s y abaisse jusqu*à une atmosphère

ibi

pendant la course de haut en bas. On manque, jusqu*à présent, de renseignements précis sur le minimum de capacité que Fou peut donner à cet espace nuisible, ainsi que sur la quantité de chaleur que le fond du cylindre moteur peut laisser passer pour réchauffement de Fair; mais Tinsuccés de la machine construite par Ericsson sur un navire de grande dimension, laquelle n'a pu fournir qu'une faible partie de la puissance et de la vitesse qu'en attendait Tinventeur, prouve que Tinfluence fâcheuse des espaces nuisibles est très-considérable et que les moyens de chauffage de Tair ont été insufTisanls par suite de la lenteur avec laquelle ce gaz en contact avec des corps plus chauds que lui, les dépouille de leur chaleur. Du reste, il s'est encore révélé dans l'expérience d'autres inconvénients sur lesquels on n'est qu'imparfaitement renseigné.

Machine de M. Lemoine, figure 59, pi. 17.

Le jeu de cet appareil est basé sur un mode d'emploi tout particulier des toiles métalliques.

A est un piston composé de toiles métalliques juxtaposées; en d'autres termes, un régénérateur mobile contenant autant de ces toiles qu'il en faut pour qu'elles accomplissent la même fonction que dans le régénérateur fixe. Ce piston ne frotte pas contre les parois du cylindre et porte le nom de piston refouloir, ou simplement de refouloir;

B est le cylindre à feu, chauffé par dessous ;

D un réservoir d'air comprimé.

Il faut d'abord supposer le réservoir E enlevé avec ses tuyaui jus-

sa course, le haut du cylindre plein d*air froid à la pression d'une atmosphère et hermétiquement fermé, puis poussons le refouloir de bas en haut.

L'air froid contenu dans le haut du cylindre passera à travers le refouloir comme à travers une éponge, et s'échauffera aux dépens de la chaleur qui se trouvait emmagasinée dans cette éponge. A la fin de la course, tout Fair froid aura traversé le refouloir, et le bas du cylindre se trouvera plein d'air chaud, de sorte que si cet air est à la température de ^T^"*, la tension dans le cylindre à feu se sera élevée jusqu'à 2 atmosphères.

Si on pousse ensuite le refouloir de haut en bas, Teffet inverse se produira ; Pair chaud contenu dans le bas du cylindre^ en traversant le refouloir, y laissera la plus grande partie de la chaleur qu'il lui avait empruntée pendant la course précédente, et la tension s'abaissera jusqu'à une atmosphère. On complète le refroidissement, quand il est insuflSsant, par des réfrigérents qui agissent sur le pourtour et sur le haut du cylindre à feu. Donc, dans l'hypothèse que nous avons admise, il suffira de pousser le refouloir de haut en bas et de bas en haut pour faire varier la pression de 1 à 2 puis de 3 à 1 atmosphère, sans autre dépense de force motrice que le peu qui sera nécessaire pour vaincre le frottement de la tige du piston dans son stuffen-box et la faible résistance qu'éprouvera Pair à traverser les mailles des toiles métalliques.

Supposons maintenant que le cylindre à feu soit mis en communication av«.c un grand réservoir D contenant de l'air comprimé entre l et 2"*"-, que la soupape y ne puisse s'ouvrir que du côté du réservoir et la soupape x que de dehors en dedans.

Quand le refouloir sera au bas de sa course, le haut du cylindre sera plein d'air froid à l*^""*; à mesure que le refouloir montera la pression augmentera jusqu'à ce qu'elle devienne égale à celle qui existe dans le réservoir D. A partir de cette limite jusqu'à la fin de la course, la soupape y se soulèvera et laissera passer dans le réservoir D une partie de l'air froid qui restait dans la région supérieure du cylindre à feu.

Quand le refouloir descendra, la tension dans le cylindre baissera, la soupape y se fermera, puis, à l'instant où la tension sera devenue

inférieure à la tension atmosphérique, le clapet x s ouvrira et laissera entrer dans le cylindre une certaine quantité d'air extérieur.

De cette façon^ avec une faible dépense de force motrice, on portera dans le réservoir D, de Tair comprimé, jusqu'à 1*'"*5 par exemple, à chaque course que le refouloir fournira de bas en haut. On pourra ensuite se servir de Pair accumulé dans le réservoir pour faire marcher un piston dans un cylindre, comme dans une machine à vapeur sans condensation.

Le foyer C ne sert qu'à restituer à Tair qui a traversé les toiles métalliques pendant leur course de bas en haut, le complément de chaleur qui est nécessaire pour le porter à 272'», ces toiles n'ayant pu emoiaga* siner rigoureusement la totalité de la chaleur contenue dans l'air qui les traverse pendant la course de haut en bas, puisque l'on complète le refroidissement de cet air par des réfrigérenis.

Cette disposition constitue la machine à air libre de M. Lemoioe et elle présente deux avantages considérables sur celle d'Ericssoo. Le premier est de réduire presqu'à zéro les espaces nuisibles; le second de ne faire agir que de l'air froid sur le piston de la machine motrice. Mais, en revanche, elle exige des cylindres d'une énorme dimension pour produire un travail relativement peu considérable, à cause de la faible tension sous laquelle l'air agit sur le piston moteur.

Pour obvier à cet inconvénient, M. Lemoine modifie son appareil de la manière suivante :

Il met le cylindre à feu en communication avec un deuxième réser-

le cylindre qu'avant la course de bas en haut^ se refroidit, baisse de tension jusqu'à 3''*'"75; puis, au delà de ce point, la soupape x se soulève et laisse entrer dans le cylindre à feu une portion plus ou moins considérable de Pair contenu dans le réservoir E qui Ta reçu du cy* lindre moteur.

Dans celte disposition, le piston du cylindre moteur fonctionne sous une différence de pression de 4"*"- — 2'*"75 = l*'"-28 et peut avoir de moindres dimensions que dans la précédente. Le réservoir additionnel E constitue comme une atmosphère artiGcielle substituée à l'atmosphère ordinaire, afin de pouvoir porter Tair à une plus haute tension dans le réservoir alimentaire de la machine motrice, sans renoncer à l'avantage de faire rentrer l'air froid dans le cylindre à feu sans pompe spéciale.

Lingénieuse invention du refouloir est due à M. Lemoine, ou à M. Franchot dont le brevet est de 1836.

Ces appareils à air chaud, ainsi que tous ceux qui ont été proposés jusqu'à présent, exigent de très-grandes dimensions pour produire un travail de quelque importance, et une complication de cylindres, de pistons et de réservoirs qui les laisse bien loin en arrière de la machine à vapeur ordinaire, au point de vue de la simplicité des organes mécaniques et des résistances passives.

Pour donner une idée approximative de Futilité que l'on peut tirer d'une quantité déterminée de chaleur appliquée à chauffer de l'air dans un semblable appareil, comparativement à l'effet utile que pourrait produire la même quantité de chaleur dans une machine à vapeur ordinaire, nous allons chercher le travail résultant de l'action d'une calorie dans une machine à vapeur d'eau à détente et condensation et dans un appareil d'Ericsson, en plaçant les deux appareils dans des conditions semblables de détente et de tension initiale, et en raisonnant d'après les enseignements de la théorie de l'équivalent mécanique de la chaleur.

Dans Texamen comparatif que nous avons fait des machines à vapeur d'eau ordinaires et des machines à vapeurs combinées, nous avons admis 1 73''"'* comme valeur de l'équivalent mécanique d'une calorie, parce que c'était le chiffre moyen résultant des expériences directes de M. Hirn sur des machines puissantes et qu'il nous semblait

uaturel de remployer après avoir cilé ces expériences, malgré le peu de précision que comportait la nature des moyens employés pour le déterminer.

Nous ne voulions que faire comprendre la nature des conséséquences qui dérivent de la nouvelle conception scientifique, sans avoir la prétention de fixer rigoureusement, et définitivement, les bases d*une nouvelle théorie des machines à vapeur. Il semblerait résulter cependant des travaux récents de M. Laboulaye sur cette importante question, que ce chiffre est un peu trop fort; mais comme les considérations à Taide desquelles il est arrivé à une valeur moindre de Téqui valent mécanique d'une calorie, sont principalement de Tordre purement théorique et que les bases de ses calculs ont besoin d'une conflrmation expérimentale directe, nous continuerons à employer, dans les considérations suivantes, Téquivalent moyen de M. flirn, en rappliquant même à la détermination de la chaleur consommée par la détente de Pair chaud que nous assimilerons ainsi à la vapeur, et sans nous dissimuler toutes les incertitudes qui planent encore sur la vraie valeur de cet équivalent, s'il existe réellement dans toute la rigoureuse invariabilité qu'on lui attribue.

Pour comparer la machine à vapeur à la machine à air chaud d'Ericsson, nous supposerons que la vapeur et Pair chaud agissent dans le cylindre moteur à 6'^* ; que, dans les deux machines, la détente est poussée jusqu'à 4 fois le volume primitif des fluides; que la machine à vapeur est à condensation et que la tension derrière son

montrer dans quel sens les éléments négligés influent sur la marche (les deux appareils.

Travail d'une calorie dans la machine à vapeur.

Volume de l"^" de vapeur à G'*""- 0»'328

Chaleur totale de ce kil. de vapeur * . . 655**^1

Température de la vapeur à 6'*"- 159**22

Volume dé la vapeur après sa détente, 4 . 0"^528. . . 1"'312

Tension après la détente l«»"-50

Température de la vapeur saturée à l*^"-50 Hl°80

Volume de l"""- de vapeur saturée à l**™-50 1"»'17

Chaleur totale de cette vapeur 640"' 6.

Le travail que ce kil. de vapeur à 6*^"" , détendu jusqu'à 4 fois son

volume primitif, transmettra au piston, sera d'après la formule C,

page 102 :

1".53,2 \^^ (1 + log. 4 . 2,3026) — lOSsl = 47183^" .

Le travail absolu de cette vapeur contre la face du piston sur laquelle elle agit, travail auquel la consommation de chaleur est proportionnelle, sera de :

47183 + lOSS"^" . 1»'312 = 48538''"-.

La consommation de chaleur correspondante à ce travail, sera de :

= 283 calories.

D'autre part, la quantité de chaleur dépensée pour produire ce kil. de vapeur et le maintenir à la température de 159''22 pendant sa détente, en supposant Teau prise à O"", se compose :

l*" De la chaleur correspondante à sa formation dans la chaudière

sous la tension de 6'*" ; soit. 7=^^ = 117 calories.

2<' De la chaleur qu'il possède dans le cylindre, après le travail à

pression pleine ; soit sa chaleur totale 65S calories.

S"" De la chaleur qu'il a reçue à travers les parois du cylindre, pour

• empêcher sa condensalion partielle pendant la détente et pour le maintenir à la température de ISO^'SS.

La chaleur spécifique de la vapeur étant, d'après M. Regnaait, de 0,475 de celle de Teau, la dépense de chaleur correspondante à ce dernier phénomène, pourra se calculer en supposant que la vapeur est prise à Tétat de saturation, à la tension de 1*^°*'50, à la température et sous le volume qu'elle possède à cette tension, puis chauffée sous tension constante, jusqu'à ce que sa température soit de IKQ^'SS et son volume de {""'SIS; on obtient ainsi Téquation de vérification :

. .-^ 1 + 0,00367 . 159«22 , ,,,^ i +0,00367 . m-so

et une dépense de chaleur pour élever sa température de 111<»80 à 159»22, égale à (159o22 — i H^SO) 0,475 = 22,46 calories.

Comme, à !■*" 50, 1*"''- de vapeur saturée contient 640*"*-, et qu'il en faut ajouter 22,46 pour porter son volume à 1"'312 et sa température à 159''22, il contiendra, après la détente :

640 4- 22,46 = 662 calories, en nombre rond.

Ainsi, avant la détente, ce kil. de vapeur contenait 655'**'; après cette opération il en possède encore 662 et, pendant cette détente seulement, la consommation de chaleur par le travail a été de :

— == 167 calories.

47183 ,., -— — . = 50 kilogrammèlres ;

soit j— = 0,29 ; soit 29 p. c. du travail absolu que la vapeur est ca-

pable de fournir.

Travail d'une calorie dans la machine à air chaud.

Nous supposerons que Tair est puisé dans 1 atmosphère par le cylindre alimentaire, à la température 0, puis porté dans le même cylindre à la tension de 6^^^-, sous laquelle il pénètre dans le réservoir; puis qu'ensuite il est porté et maintenu dans le cylindre moteur à la température de 272"" par Tactiou du régénérateur et du foyer, température déjà fort élevée lorsque le gaz chaud est en contact direct avec le piston moteur, et qui suffit pour doubler son volume sous tension constante. EnGn nous admettrons que la capacité du cylindre moteur soit telle que le travail transmis au piston, à pression pleine et à détente jusqu'à 4 fois le volume primitif, soit de 47183''"'- comme dans le cylindre à vapeur.

Nous aurons d'abord, v[^^(l-|-log. 4. 2,3026)—! 03331=471 83^»;

d'où V = 1"'7706, volume qui doit être engendré par le piston moteur.

Le travail absolu de Tair chaud sur la face du piston avec laquelle il est en contact, travail qui détermine la consommation de chaleur, sera de :

La consommation de chaleur sera de :

381 calories.

Le volume d'air chaud agissant à pression pleine, sera de :

462 ÉQU1VALE^T MÉCANIQUE DE LA CHALEDR.

Le volume d*air à G*^"* que le pislon alimentaire devra refouler daos le réservoir, sera de :

et le volume total qu il devra engendrer de :

D'autre part, le travail qu'il faudra transmettre à ce piston pour comprimer Fair et le refouler dans le réservoir, sera le même que celui qu'il produirait en agissant comme puissance sous la tension initiale de 6'*"*, avec détente jusqu'à la pression atmosphérique et contre-pression d'une atmosphère ; car l'opération qu'il doit exécuter est exactement l'inverse de cette dernière. Mais le calcul se complique ici de réchauffement du gaz pendant sa compression, ce qui doit faire croître sa tension plus rapidement que suivant la loi de Mariette. Gomme il ne peut être question ici que d'évaluations approximatives, nous admettrons cependant la loi de Mariette qui nous donnera un résultat trop faible dans une proportion inconnue, et l'erreur commise, quelle qu'elle soit, sera toute en faveur de la machine à air chaud dans la comparaison qu'il s'agit d'établir. On aura, en conséquence^ pour valeur minima du travail d'alimentation :

1^(1 + log. 6 . 2,3026) — 10333] = 24586^- ;

idée. Celle chaleur vient en aide au foyer el au régénérateur pour porter la température de l'air à STS^" dans le cylindre moleur. Si la théorie de Téquivalent mécanique était démontrée dans toute sa généralité, la chaleur ainsi produite serait évidemment égale à celle qui serait consommée par le travail moleur constituant Topération inverse, mais cette face de la question est une des plus obscures jusqu'à présent, et ce n'est pas sans une extrême défiance que nous accepterons une conclusion aussi hardie. Quoi qu'il en soit, vu la prudence extrême qu'il faut apporter dans l'appréciation d priori des phénomènes calorifiques qui s'accomplissent pendant le travail moleur, ou résistant, des gaz et dans l'impossibililé où nous nous trouvons de présenter quelque moyen d'évaluation de la quantité de chaleur produite, basé sur des expériences directes, nous admettrons que cette quantité de chaleur correspond exactement à la quantité de travail dépensé pour la compression et le refoulement, et nous croyons cette évaluation entièrement favorable à la machine à air chaud.

Cette production de chaleur s'élèverait donc à :

! 143 calories.

De sorte que la consommation effective de chaleur, abstraction faite des pertes dans tout l'appareil, serait de :

381 —143 = 238 calories

pour un travail de 22597^"-; ce qui donne, par calorie, un travail

22897 de = 94 kilogrammètres ;

soit j— = 0,55, ou 55 p. c. de la quantité totale de travail que la

chaleur est capable de fournir.

Comparons maintenant les deux appareils au point de vue du travail qui peut être appliqué aux résistances utiles.

On peut supposer, d'après tout ce que nous avons dit des coefficients d'effet utile des machines à vapeur^ que celui de la machine dont il s'agit, s'élève à 0,80, ce qui porte la perte de travail due aux

iU ÉQUIVALENT MÉCANIQUE DE LA CHALEUR.

47183^™* résistances nuisibles à — ^ — = 9436^" ; de sorle que, dans cette machine, le travail applicable aux résistances utiles ne sera que de 47183 — 9436 = 37747*^" pour une dépense effective de chaleur égale à 946 calories ;

37747 soit -v,^^- = 40^"- par calorie.

Ou -p^ = 0^232^ soit, en nombre rond, 23 p. c. du travail absolu

de la chaleur.

Dans la machine à air chaud qui, quoique d*une puissance bien inférieure, possède deux cylindres d'une capacité supérieure à celle du cylindre à vapeur, et deux pistons destinés à supporter une tension de 6"^"'' comme le piston de celle-ci, les résistances nuisibles seront bien plus considérables, et nous croyons rester, comparativement, audessous de la vérité, en ne portant le travail qu'elles absorberont qu*à 12000*""-; de sorte qu'il ne resterait d'applicable aux résistances utiles, qu'un travail de 22S97 — 12000 = 10397*^" , pour une dépense effective de chaleur égale à 238 calories;

soit -Tp^rT = 44'""o par calorie, 172 '

Il V

ou -T^ = 0,258, soit, en nombre rond, 26 p. c, du travail iibsolu

sillons toutes favorables à la machioeà airet dont plusieurs ne peuvent évidemment se réaliser par les raisons suivantes :

Les surfaces de refroidissement des capacités qui contiennent Fair chaud, sont incomparablement plus grandes, pour un même eflet utile, que celle de la capacité qui contient la vapeur et sont portées à une plus haute température.

Lorsque Tair chaud, qui a produit son travail dans le cylindre moteur, passe dans le tuyau d*échappemeut et traverse le régénérateur, il descend d*une tension supérieure à la tension atmosphérique, à une tension égale à cette dernière, se détend, se refroidit et perd la quantité de chaleur correspondante à cette détente; de sorte que le régénérateur ne peut emmagasiner la totalité de la chaleur qui reste dans cet air après son travail.

La compression de l'air dans le cylindre alimentaire, produit une quantité considérable de chaleur qui augmente sa température et la porte à un degré très-élevé avant qu'il pénètre dans le réservoir; il eu résulte que cet air, déjà chaud en traversant le régénérateur, maintient a une haute température les premières toiles qu'il traverse et que, au retour, il ne se refroidit qu'imparfaitement et se dégage encore chaud dans l'atmosphère.

Les espaces nuisibles qui sont bien plus considérables dans la machine à air chaud que dans la machine à vapeur, à cause du régénérateur, s'emplissent, à chaque opération, d'air comprimé qui est ensuite rejeté dans l'atmosphère sans avoir produit de travail à pression pleine.

EnGn,si on porte ses idées sur Texcessif encombrement qui résulte des dimensions de l'appareil à air chaud, même quand il fonctionne à haute pression; sur la lenteur avec laquelle la chaleur du foyer traversera le fond du cylindre moteur pour subvenir à la consommation de chaleur pendant le travail, ce qui ne permettra qu'un nombre trèsrestreint de coups de pistons dans un temps donné, ou obligera à chercher une autre disposition pour chauffer cet air, afin d'obtenir une surface de chauffe très-considérable; sur le peu d'effet utile que l'on retire du combustible lorsqu'on l'emploie à chauffer de l'air au lieu d eau^ a travers des substances métalliques; sur la perte de tension correspondante h l'écoulement de lair du cylindre alimentaire dans le ré-

iijii

E/iLlVALELVT NÈCO^KiCE DE L\ Ca%LfIK

servoir, el sarloal da rèîtt\oir dans le crliodre aïolcar, à cause des réshtstwxs propres au réféoéraieor, résistaoceâ peo rooBVS j«9qii*à préseul et qui pourraieDl bien Deotraiiser ane très-pande partie des bons effets que I on attribue à cet appareil ; si ou ^eul teair compte, disoDS-fiOus, de tous ces déiavantages iobérenls à l'enplcî de lair chaud, on recoonaitra sans peine que, suivant toutes probabililés, la machine i air cliaud dont nous venons de nous occuper, resterait, dans Tapplication, bien loin de la machine à vapeur.

Desconsidérations analogues pourraient être appliquéesà la machioe de M. Lemoine qui présente cependant de notables avantages sur celle d*Ericsson, mais ce que nous venons de dire au sujet de cette dernière, mettra le lecteur sur la voie des objections qui peuvent être faites i la première^ ainsi qu'à tout les appareils de même nature qui ont été proposés jusqu^à présent, quelque soit le mode particulier d^emploi delair chaud.

Lldée qui préside aux recherches de tous les inventeurs, dans celte voie, est remploi indéfini de la même chaleur à la production du travail ; mais tout ce que Ton connaît d expériences physiques sur ce sujet, est en contradiction formelle avec ce principe; partout on constate la disparition de la chaleur à la suite du travail moteur et son apparition à la suite du travail résistant, et si les quantités de chaleur anéanties, ou produites, ne sont pas tout à fait celles que nous avons admises pour assigner le rôle que le principe nouveau joue dans remploi des forces motrices, elles n'en ont pas moins une valeur très-positive. Tontes les tentatives faites dans le but d^uliliser successivement deux

moleur, la chaleur qui a élé ainsi dispersée, et si Ton emploie une partie du travail ulile de la machine à produire de la chaleur par rrollement dans un appareil semblable à ceux de M. Hirn ou de MM. Beaumonl et Mayer, celle chaleur pourra servir à compenser les perles et dispensera du foyer. On aura donc une machine capable de fonclionner indéfîniment à Taide des forces qu'elle engendre ellemême el susceplible de surmonter indéfiniment, dans ces conditions, des résistances utiles cl nuisibles, c'est-à-dire la chimère si longtemps poursuivie par les chercheurs du mouvement perpétuel. Depuis plusieurs années M. Laboulaye a appelé railenlion des inventeurs sur rinanité de ce genre de recherches dans le cas des machines à vapeurs combinées et des machinesàair chaud, et nous n'hésitons pas à adopter ici son opinion.

Il est donc très-probable que la machine à une seule vapeur, dans sa remarquable simplicité actuelle, n est pas près d'être détrônée par aucune des inventions modernes proposées pour la remplacer avec bénéfice. Le liquide qui la fournit n'est qu'un gaz dans un état de condensation extrême sans la tension correspondante, ce qui permet de rintroduire dans les appareils soumis à une haute tension, avec une faible dépense de travail; après quoi sa dilatation par la chaleur devient excessive et produit des mouvements directs d*une grande amplitude; sa facullé de retour, presque instantané, à l'état liquide par l'action d'un jet d'eau froide, diminue d'une atmosphère, presque sans frais, la contre-pression des pistons et augmente dans une proportion considérable le travail transmis à ces pistons, tandis que les gaz sont privés de cette facullé si précieuse; le liquide injecté dans les chaudières, les dépouille avec une grande rapidité de la chaleur qu'elles puisent dans le foyer et dispense de l'emploi de surfaces de chauffe excessivement développées, tandis que les gaz n'enlèvent que très-lentemenlla chaleur aux parois des capacités qui les renferment et que l'on chauffe extérieurement; enfin la vapeur présente encore d'autres avantages qu'il serait trop long d'énumérer et qui mènent directement à cette conclusion : Qu'au point de vue de Véconomie du combustible et de la facilité d'application aux usages industriels^ il vaut mieux s'efforcer de perfectionner la machine à vapeur actuelle ^ en lui faisant produire directement la plus grande partie possible du travail que la

chaleur qu'on lui applique, contient virtueltementy que de chercher ces avantages dans l'application de la chaleur à d'autres substances que Veau.

Cependant ce n*est pas sans regrets que nous formulons une semblable conclusion, car si la machine à air chaud pouvail seulement être portée à un degré de perfection qui la rendu comparable, pratiquement, à une machine à vapeur de qualité moyenne, elle ne manquerait pas d'être appliquée, en beaucoup de circonstances, avec de très-grands avantages spéciaux. Ainsi, elle pourrait être employée partout où Ton manque d'eau et, substituée à la machine à vapeur dans la navigation, elle mettrait pour toujours les navires à Tabri de ces terribles explosions de chaudières qui entraînent parfois à leur suite des conséquences si désastreuses. Ce perfeclionuemenl, joint au remplacement du bois par le fer dans la construction des vaisseaux, ce qui les met à Tabri des incendies, et au système moderne de partage de la coque des navires en compartiments séparés par des cloisons solides et étanches, ce qui augmente la résistance à la rupture par les efforts transversaux et permet à ces navires de continuer à flotter lorsque Tun des compartiments a été crevé par la rencontre d'un écueil, formerait le magnifique couronnement de celte série d'utiles inventions, à l'aide desquelles on espère réaliser un jour les voyages maritimes^ avec un degré de sécurité comparable à celui que l'on trouve dans les moyens de transport à la surface de la partie solide du globe terrestre.

Quant à la question de l'équivalent mécanique de la chaleur, dont

temps que du Iravail; mais ces difBcullés ne doivent pas décourager les physiciens, car elles ne sont probablement pas insurmontables. M. Regnault,dont nous avons dc^jà cité (anl et de si remarquables travaux, a entrepris depuis longtemps une série d'expériences directes en vue de déterminer les rapports qui exislenl entre le Iravail et la chaleur appliquée aux gaz et aux vapeurs; les résultats de ces expériences n'ont point encore été publiés, mais le peu que Ton en connaît parait élre entièrement favorable à la théorie que nous avons exposée. Si Ton parvient un jour à prouver, d'une manière incontestable, Texistence de lequivalent et sa vraie valeur, la théorie de toutes les machines mues par Paclion de la chaleur, sera bien près d'être complète, et cet équivalent deviendra l'unité de mesure à l'aide de laquelle on pourra déterminer le mérite absolu et relatif de tontes ces machines. La meilleure sera celle dont le travail, pour une dépense d'une calorie, se rapprochera le plus de la quantité absolue de travail virtuellement contenue dans cette calorie. De plus, la connaissance des meilleures conditions de transformation de la chaleur en travail, et réciproquement, servira de flambeau pour éclairer les inventeurs dans toutes les recherches auxquelles ils voudront se livrer, dans le but de tirer le meilleur parti possible des forces latentes que la nature a mises à notre disposition sous la forme de combustibles.