ITS NE SR EEE TE LA EE
2 Le combustible renfermant de l'hydrogène, il faudrait tenir compte de la chaleur latente de vaporisation de l’eau, eondensée incomplètement après la combustion. En réalité cette chaleur est faible dans le cas des combustibles naturels peu hydrogénés.
3 La chaleur apportée par l'électricité au moment de l'inflammation est négligeable. Elle est, en effet, fournie par
la formule :
dans laquelle 1 représente l'intensité du courant, E sa force électromotrice, { sa durée, c'est-à-dire une quantité excessivement petite. Si on voulait l'apprécier, il suffirait de mesurer en volts la force électromotrice du courant employé, et, pour cela, de placer dans le circuit un ampèremètre au moment de la mise en feu. Le déplacement de l'aiguille fournira l’intensité du courant et le temps pendant lequel le circuit reste fermé; 4° En opérant sur des houilles très grasses, il peut arriver qu'une légère couche de noir de fumée ou de goudron marque la capsule de platine après la combustion. On se met à l'abri de cette cause d’erreur en perçant le fond de la capsule d’un grand nombre de petits trous, que l'on pratique facilement avec une épingle, de l'extérieur à l’intérieur. Certaines substances, telles que le graphite, le coke, difficiles à enflammer, seront mélangées avec un peu de naphtaline (50 milligrammes environ) que l’on agglomérera légèreinent par la chaleur.
Détermination de l'équivalent en eau de l'appareil. — Elle peut se faire de différentes facons, notamment par l’un des deux procédés suivants.
1° Par la combustion d'un corps de composition fixe et dont la chaleur de combustion est connue.
On prendra, par exemple, un poids connu de naphtaline pure comprimée. On conduira les observations et on établira les corrections, comme il est décrit plus haut. Le calcul se fera à l'aide de l’équation :
dans laquelle Q représente la quantité connue de chaleur dégagée par la combustion du poids de naphtaline employé, P le poids total en eau, T la différence de température corrigée. En retranchant du chiffre obtenu le poids de l’eau introduite dans le calorimètre, on obtient l’équivalent en eau du système.
2° Si l'on ne connaît pas la chaleur de combustion de la matière organique dont on peut disposer, on fait une double expérience en brûlant Î gramme, par exemple, du produit avec 2.300 grammes d'eau dans le calorimètre, puis 0*',800 seulement avec 2.100 grammes d’eau. On oblient ainsi deux équations entre lesquelles on élimine la chaleur de combustion de la substance organique et d’où l’on tire l'équivalent en eau.
La détermination par l'une ou l’autre de ces méthodes sera répétée plusieurs fois, et l'on prendra, comme chiffre définitif, la moyenne de plusieurs résultats suffisamment concordants. On veriliera enfin le chiffre obtenu par la combustion de 2 grammes de sucre de canne, pour lequel Berthelot et Vieille
Le
ont trouvé 3.961°°,7 par unité de poids.
A. — Détermination du pouvoir calorifique des combustibles liquides
Les fiquides peu volatils, comme l'huile, le goudron, les huiles lourdes, seront pesés directement dans la capsule, qui, dans ce cas, ne devra pas être percée de trous. Ceux qui émettent des vapeurs sensibles à la température ordinaire seront pesés dans une ampoule de verre à pointe effilée, livrant passage au fil de fer. L'ampoule étant placée dans la capsule de platine, on en casse les pointes et l’on continue comme plus haut.
Le tableau suivant présente les résultats obtenus par Mahler et Goutal sur des combustibles de qualités très variées, soumis à l'analyse élémentaire et à la détermination du pouvoir calorifique.
ol “4 8e OT] à ëè è è « « è « [gaye l9g9rr{906‘#8/" " *""""(aseone’) xISSo1040N 9p 91019q 9‘SrS OF|9 OS OI) « € |686‘a1|SO0‘LS] Geo | < « « |sr6‘arlo0o1 981" """""""(aissny) noyeg ap opanor opmy è 1760 T1] à b è È « « à « 660°€ ggg‘erlero gel" """"""""""""""onbuotuy p jn4q 210419q è 980'FT| à ë è è « « è € loyer [ror‘erlesgtosl "°°" ""onbuouv,p ejoa9d ap oouossy À L'OT II] à è ë « « ë « [eça‘o [gs #rl16r ç8l" "7" "7" onbuomuy,p ouyjei 9[0479q À LT" OTIL‘SIG OI « « LOT‘£T & « « « « |Lor‘grl#68 98!" ‘onbuotuiy,p 910479d ap opinor amy fé ‘eos [‘LG0'S [roc 0 |867°T |06%°0 « 0 0 | « 98° locr‘r |68r‘o [ges 6l"""""""""" onbuouv,p ojouod op 2x0 = r'y8r°L | 680 |96G°T |10G.G ece‘cglecte | 066 | G7'e | SL'o [65°t |G66 Tr |967 ‘g8|°°""""""""""orueATfsuog op 9Jr08IqquY A 1'8cs L | G9'0 [GTS G 690€ ns 96% | F9 08/8 |, 09/0 119‘ |eeL‘e |9ÿL°68|(urquoL) oeqoy op esnopoeaqque appmoy = cages | azcr lgccce legex loge rélsg‘er | o1‘r | Set | 851 [SGr'e l6grz [egr'g8| "tt (uzuv) = 918IN-1S syrnd np 9ss®i8-Iu9p 9IMOTT | © Luce" [Lss‘o fosse ‘r [oo ‘ce [Tec ‘68leL‘6r | 007 Gal 8 ‘0 |c6c‘r |cLL‘Y OEUTS ‘(auUarJ4 JUIES) [MUL np eSSU18 9[[MO] SE - ege'e | #o°r [ega ‘a log [ra ‘LelGg "6e | 00€ | OT | 007 |LO0 9 |S HORS RUICL PES Se AE UOTSeD z85 & ef[mMOF] A ‘oce L | cor lesg‘z (ro9°c [voo‘celor‘re | o7°e | 00e | 86‘o [e6r'L |Src's |csr «68 tt" Arquemumon ep ze8 9fHNOH Rs g‘co8 "1 | oz‘r (coc‘e leue‘c lg9z‘#slor ‘og | 06‘r | 06‘e | £T°T SEL‘ |L96°% DICO MINE RSS Zu )EO ea SOlIO[Ro | S2HO89 -bJN-oquies sind np ajuequuel} re & RE ne dE = te ; ce an À 3 = É At 2 É ; = j: ES RE 2 ER Re ES EE en SATATESAINOD SAA NOILVNOISHC 7 (S) " e 5 © ECC Doi N NOR ET de se 5 © k RS s HAÜIHIHO'IVO nt9,] 2p }9 Salpu99 S9p o Le ; 5 SKTVNV 2e © SILVA NOILOVULSHV =, = AUIVLNANTE ASATVNN ji HIVANOd AMIVINANAIA ASATVNV EG
(IVIAO9 IA HTIAVN) SHIHILSAUNOND SINAUMALIE HQ HAÔOIMIMOTYVA UIOANO4G LA AHIVINANATE NOLLISOdKON
ot Æ
Détermination du pouvoir calorifique des gaz
On peut employer à cette détermination : soit les calorimètres à volume constant et à pression élevée, dont le type est la bombe de Berthelot (obus calorimétrique de Mahler, calorimètre eudiométrique d’Aimé Witz), soit les calorimètres à pression constante et à combustion vive, dérivés de celui de Favre et Silbermann (tels que les calorimètres de Thomson, de Hartley, de Junkers).
Nous décrirons rapidement la facon de procéder avec l'obus de Mahler et avec le calorimètre de Junkers.
1° Obus calorimétrique. — On fait le vide dans l'obus, dont on connait le volume, on le remplit une première fois du gaz: on recommence l'opération et l'on admet que l’obus est rempli uniquement de gaz pur sous la pression atmosphérique et à la température de la pièce.
Les gaz essayés auront été emmagasinés dans des gazomètres à eau salée où à eau saturée des mêmes gaz: ils se trouveront donc eux-mêmes saturés de vapeur d’eau, lors de leur introduction dans l’obus.
On ajoute ensuite l'oxygène comme pour les liquides et solides; mais, pour éviter la formation d’un mélange incombustible par excès de comburant, on ne dépassera pas 5 atmosphères pour le gaz d'éclairage, une demi-atmosphère mesurée au manomètre à mercure avec le gaz des gazogènes Siemens.
Des expériences réalisées par Aguitton tendent à établir que le pouvoir calorifique du gaz d'éclairage serait lié à son pouvoir éclairant par la relation
c—iXx 352,6 2.280
est la chaleur de combustion de 1 mètre cube de gaz à 15° sous 760 millimètres, à l'état sec, la vapeur d'eau étant supposée condensée:; ? représente l'intensité d’éclairement
L Cf
en bougies décimales {le carcel vaut 9,6 bougies décimales). Le calorimètre pourrait done, d’après Aguitton, être employé à la place du photomètre pour l'appréciation du pouvoir éclairant du gaz de la houille, du moins entre les limites de 5 et 15 bougies décimales.
2° Calorumètre de H. Junkers. — Le gaz dont on veut connaître le pouvoir calorifique est conduit à travers un régulateur très sensible et un compteur à gaz dans un bec Bunsen, où ilest brûlé par de l'air. Ce bec est entouré d’un calorimètre tubulaire en cuivre, dans lequel circule, de bas en haut, un courant d’eau, dont on a rendu ie débit aussi régulier quepossible.
On mesure ou on pèse à différentes reprises la quantité d'eau passée en une minute ; au moyen de deux thermomètres placés à l’entrée et à la sortie de l’eau, on détermine les deux températures et, par conséquent, de combien cette quantité d’eau s’est échauffée. Il convient que l'écoulement de l'eau soit réglé de manière à produire un échauffement modéré, mais suffisant pour une bonne observation thermométrique.
On observe en mème temps le volume du gaz qui traverse le compteur dans l’espace d'une minute. La température des gaz brûlés, qui sortent par un tuyau situé à la partie inférieure du calorimètre, est contrôlée par un troisième thermomètre; l’eau condensée dans l'appareil est recueillie dans une éprouvette.
On recommence plusieurs fois l'opération pendant une minule, pour avoir une moyenne, ou bien on fait, pendant un temps plus long, une série d'observations thermométriques à intervalles fréquents et égaux, et on prend la moyenne des températures en même temps qu'on détermine la quantité d’eau totale et le volume total du gaz employé.
On peut alors calculer le nombre des calories fournies par 1 mètre cube de gaz, en multipliant le poids de l’eau écoulé (en grammes) par la différence des températures moyennes. observées à sa sortie et à son entrée, puis divisant ce produit par le nombre de litres du gaz qui à traversé le compteur.
Voici un exemple répondant à la première méthode :
Volume d’eau écoulé par minute........... 9028r,3
Volume de gaz brûlé par minute ........... 21,500
Kempératfurede Leautanlentree PA ErReEre 180, 1 — — l'ASORTIE RES CES
—= 5.196 calories.
Le pouvoir calorifique du gaz par mètre cube est donc de 5.196 calories.
Scheurer-Kestner a fait remarquer! que l’on peut craindre deux causes d'erreur dans cette opération : 1° la combustion du gaz dans le bec Bunsen peut ne passe faire intégralement ; 2° les indications du compteur peuvent n'être pas très sûres, ni le débit très régulier. Mais les expériences faites comparativement avec ce calorimètre et avec la bombe ont montré qu'en réalité les résultats trouvés sont très suffisants pour les applications industrielles, en même temps que l'appareil calorimétrique est d’un maniement facile. Cela justifie bien l'emploi qui en est fait depuis quelques années.
IT. — DÉTERMINATION INDIRECTE DU POUVOIR CALORIQUE A. — Calcul d’après le procédé Berthier
Bien avant que l’on eût des appareils calorimétriques d'un emploi facile et sûr, on avait éprouvé le besoin de fixer le pouvoir calorifique des combustibles solides.
Berthier avait proposé un moyen très simple, fondé sur la règle de Welter, c'est-à-dire sur l'hypothèse que le pouvoir calorifique d’un combustible est proportionnel à la quantité d'oxygène nécessaire pour sa combustion.
Cette règle n’est la conséquence d'aucune loi physique; elle est même absolument contredite par les mesures directes
1. Scheurer-Kestner, Pouvoir calorifique des combustibles, Masson, éditeur, 1896.
faites sur la chaleur de combustion d’un même corps sous des états allotropiques différents, comme le carbone, ou de corps différents, comme le carbone et l'hydrogène.
L'unité de poids du carbone amorphe (charbon de bois) dégage 8.140 calories, tandis que la mème quantité de carbone cristallisé (diamant) ne donne que 7.860 calories.
8 grammes d'oxygène brûlant 3 grammes de carbone en CO? dégagent 24.210 calories; en brûlant 1 gramme d'hydrogène, ils en dégagent 34.500. | |
On ne peut donc espérer mieux qu’une simple approximation du procédé basé sur la règle de Welter.
Le procédé de Berthier consiste à faire agir le combustible sur l’oxyde de plomb (litharge) au rouge et à déterminer le poids de plomb produit par réduction. Ce poids, étant proportionnel à celui de l’oxygène cédé au combustible, doit, selon la règle susdite, l'être aussi au pouvoir calorifique de celui-er.
Une partie de charbon pur réduit 34,5 parties de plomb, car On à :
