ACTIONS CHIMIQUES

124. La chaleur est produite par les actions chimiques; c'est par la combustion du charbon , par sa combinaison avec l'oxygène de l'air, que s'obtient la chaleur utilisée à l'aide des chaudières à vapeur pour produire un travail mécanique. Or, les combinaisons et décompositions chimiques étant toujours aeeopipagnées de production et de consommation de chaleur, elTets de la production ou de la consommation de travail moléculaire lors de la réunion ou de la séparation des molécules des corps , on ▼oit que les quantités de chaleur qui apparaissent alurs doivent, d'après la théorie de l'équivalence du travail mécanique et de la chaleur, pouvoir à leur tour être converties en quantités de travail mécanique.

Je ne puis entrer ici dans de longs détails sur cette question , que f ai traitée en détail ailleu]*s ; mais je devais rappeler le principe pour bien fixer les idées sur la question de l'utilisation des actions chimiques comme force motrice.

L'air atmosphérique ne coûtant rien, et le charbon se trouvant en masses eonsidérables dans le sein de la terre, et abondamment à sa sur&ce sous forme de fibre végétale, aucun autre corps oomboslible ne se trouvant dans ce cas, il n'est pas admissible qu'au point de vue du bon marché on trouve des réactions entre produits chimiques coûteux, qui puissent lutter pour la production de la chaleur ou celle équivalente de travail mécanique^ aret l'alModante source obtenue par la combustion du charbon.

Gela ne veut pas dire qa'à des points de vue différents de celui du bon marché, on ne puisse employer les réactions chimiques ; nous en avons un exemple dans une bien importante application de ce genre d'effets, dans les explosions produites par rinflanunation de la poudre à canon, dont la puissance est due tant à la haute température de la vapeur d'eau et des gaz engendrés par la combustion, qu'au volume considérable occupé par ceux-ci à la température ordinaire et sous la pression atmosphérique. Le moyen de Tutiliser consiste à faire naitre Texplosion dans un cylindre résistant (flg. 113) qui reçoit le boulet de même dia-

ff=ff.

Flg. 113.

mètre que le cylindre. La projection du l)Oulet, qui est ici le travail à produire, et la grande vitesse nécessaire pour atteindre le but, constituent un problème mécanique d'un ordre particulier. D'après MM. Piobert et Morin, la plus grande vitesse obtenue est celle de 745 mètres par seconde, pour un obus de 4 kil. lancé dans un long canon de place par 6 kil. de poudre. Quant à utiliser la poudre à canon pour produire un travail mécanique, il n'y a pas à y songer; M. Poncelet a calculé (Voyez Introduction à la mécanique) que le travail fourni par la poudre était quatrevingt-dix fois plus cher que celui fourni par la houille et la vapeur d'eau.

ACTIO^iS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRO-MAGNÉTIQUES.

125. Les actions chimiques qui produisent dans certains caf de la chaleur, engendrent dans d'autres cas de Télectricité, de courants à l'aide desquels on peut obtenir un travail mécanique Les travaux des physiciens rendent de plus en plus évidenf chaque jour la relation intime , la corrélation de ces divers pi nomènes, dus à une même cause dont le mode seul de manife tion varie. Ils sont évidemment Liés par une relation incov

table d'équivaleiiGe. C'est ce que M. Liebig exprimait trèseUiemeot, il y a déjà assez longtemps, dans ses célèbres Lettres mlachimk.

h dterai ici le curieux passage dans lequel il cherche à résoudre la question suivante : Quel est le plus économique des deux moteurs, Tnn étant la houille servant à produire de la îipeor, Tautre du zinc se dissolvant dans Tacide sulfurique , et prodaisant un courant capable d'attirer et de repousser un aimiit?

« Lorsque nous mettons le zinc en contact avec de Tacide solforique étendu, il se dissout sous forme d'oxyde de zinc : il y a combustion du zinc aux dépens de Toxygène que lui cède le liquide. Cette action chimique a pour résultat la formation d'un courant électrique qui, si on le conduit au moyen d'un fil , fait passer ce fil à l'état magnétique. Ainsi donc , en faisant dissoudre 1 kil. de zinc, comme je viens de le dire, nous obtenons Qoec^taine quantité de force capable, par exemple, de soulever à 1 centimètre de hauteur un poids donné de fer, et de le tenir suspendu. Plus le zinc se dissoudra rapidement, plus le poids qu'il soulèvera et tiendra suspendu pourra être considénble. En interrompant et en rétablissant alternativement le contact du zinc avec le liquide acide , nous avons la faculté ^'imprimer à la pièce de fer sur laquelle agit la force motrice on mouvement de va-et-vient vertical ou horizontal : par con- ^uent, nous possédons là un agent capable de faire mouvoir ^ machine quelconque.

« Jamais une force ne nait de rien. Dans l'exemple que nous Tenons de citer, nous savons que la puissance motrice est produite par la dissolution (par l'oxydation) dû zinc. Mais si nous ^Qs abstraction du nom que l'on donne à la force motrice ^1 se développe dans ce cas-ci , nous savons que nous pouvons Cernent la produire au moyen d'un appareil tout différent. ^^y lorsque nous faisons brûler du zinc sous la chaudière ^'one machine à vapeur, c'est-à-dire dans l'oxygène de l'air au "^ de l'oxygène de la pile galvanique , nous produisons de la

^n LIVRE PREMIER.

vapeur d*6au, et, par le moyen de cette vapeur, une certaine quantité de force motrice. D'après les expériences de Bespretz^ 6 kil. de zinc, en se combinant avec Toxygène, ne développent pas plus de chaleur que la combustion d'un seul kil. de charbon; par conséquent, toutes choses étant égales d'ailleurs, 1 kil. de diarbon produira six fois plus de force motrice que 1 kil. de zinc. Il est évident qu'en supposant la perte de force égale de chaque côté, il serait beaucoup plus avantageux de se servir de charbon que de zinc. En un mot, si nous brûlions sous lacfaau» dière d'une machine à vapeur la quantité de charbon nécessaire pour traiter une certaine quantité de minerai de zinc , nous obtiendrions une somme de travail de beaucoup supérieure à celle que pourrait produire le zinc obtenu , sous quelque forme et dans quelque appareil que ce métal fût employé.

« Il existe entre la chaleur , l'électricité et le magnétisme un rapport analogue à celui que l'on observe entre les équivalents chimiques du charbon, du zinc et de l'oxygène. Avec une quantité donnée d'électricité, nous produisons une proportion correspondante de chaleur ou de force magnétique : la chaleur et la force obtenues sont réciproquement équivalentes. Nous nous procurons cette quantité déterminée d'électricité au moyen de l'affinité chimique, qui, sous une forme, donne de la chaleur, et sous une autre, de l'électricité ou du magnétisme. Avec une certaine somme d'affinité, nous produisons un équivalent d'électricité; de même, en sens inverse, avec une somme déterminée d'électricité, nous décomposons des équivalents de combinaisons chimiques. Ainsi donc la dépense de force magnétique correspond rigoureusement à la dépense d'affinité chimique. Dans la pile, c'est l'affinité chimique du zinc et de l'acide sulfurique qui produit la force motrice; dans la machine à vapeur, c'est l'affinité du charbon et de l'oxygène du courant d'air. »

Si de là résulte la condamnation des systèmes d'emploi des courants électriques pour engendrer le travail mécanique à irèsban marché^ l'emploi des effets mécaniques qu'il est possible d*obtenir par l'électricité n'en est pas moins pour cela une des plus

utiles et des plus brillantes conquêtes de Thumanité, grâce à la propagation en quelque sorte instantanée de l'électricité, sur laquelle reposent les merveilles de la télégraphie électrique.

126. Les appareils moteurs généralement employés dans cette application reposent sur la belle découverte de M. Arago , de rékctro-magnétisme. Elle consiste essentiellement en ce que, si im courant électrique circule dans un fil métallique entouré de sole et enroulé autour d'un morceau de fer doux, celui-ci devient OB véritable aimant, attirant le fer tant que le courant persiste. Oncomprend facilement, d'après cela, comment les interruptions SQCcessives d'un courant peuvent produire les pulsations d'un morceau de fer doux, attiré puis ramené successivement à sa place par un contre-poids (fig. 114), et comment ce nombre de paisatioDS peut indiquer des lettres ou des signes convenus.

Fig. 114.

Ce mouvement peut être produit avec une extrême rapidité, ^ raison du nombre de contacts et dlnterruptions qui arrêtent et rétablissent 'le courant.

127. La puissance de Télectro-aimant varie pour un même courant en raison du nombre de fils enroulés, et peut par suite, • ^des limites peu étendues toutefois, être aussi considérable îtt'il est nécessaire pour chaque cas ; et cependant l'action est P^oite et suspendue par le moindre mouvement d'un appareil Mcatqul produit ou interrompt le contact. Il y a là une facilité ^ mie promptitude d'action qui semblent donner de l'intelligence * ces moteurs. Leur application à l'industrie, pour produire des actions délicates , pour régler le plus souvent le jeu d'autres ^i^'ces, est déjà très-multipliée, et augmente chaque jour.