CHAPITRE XXXXI

Sixième question : Quelle quantité de vapeur, à tel degré de tension, peut-on produire avec une certaine quantité de divers combustibles.

Après ce que nous venons de voir des propriétés de la vapeur, il est temps de nous rapprocher de ses applications industrielles, et la première question qui semble devoir s'offrir à notre examen est de savoir combien il faut dépenser de combustible pour produire telle quantité de vapeur , douée de tel degré de force , ou, en d'autres termes , à combien revient la production d'un nombre déterminé de mètres cubes de vapeur à un degré de tension donné.

La question , posée ainsi , ne paraît pas soluble d'une manière générale : le prix de la vapeur, sans avoir égard même à la variation des prix des combustibles, suivant les loca«lités, dépend de deux causes principales d'une grande influence ; 1 '. de la manière de faire brûler le combustible et d'introduire la chaleur , provenant de la combustion , dans l'eau du vase à vapeur*, 2". du temps qu'on emploie, par exemple pour produire un mètre cube de vapeur à une pression déterminée.

Or il peut se faire, en premier lieu, que, par l'imperfection du foyer comburant et de la manière d'en appliquer la chaleur à la formation de la vapeur, on dépense peut-être le double ou le triple de combustible, qu'avec d'autres méthodes, d'autres appareils moins imparfaits.

Il est certain , en second lieu , que plus on met de temps à

2iii DE LA TAPEUR COMME» FORCE MOTRICE , produire de la vapeur destinée à servir de force motrice , plus on dépense proportionnellement de combustible } c'est-à-dire qu'il coûte moins, à proportion, pour former un mètre cube de vapeur à une atmosphère de pression par seconde, que par minute : les pertes inévitables de chaleur ne sont pas en raison des dimensions des appareils; les petits perdent proportionnellement plus que les grands. On se rendra assez aisément raison de ce fait, bien reconnu dans la pratique, si l'on veut bien se rappeler ce que nous avons dit , en examinant les propriétés de la chaleur. ,»i \ '-.,»»» . ■.! ■* • ': :* M.. -

On ne peut donc assigner à Ja production d!ua mètre cube de vapeur, par exemple, une valeur d'une application générale ; il faudrait nécessairement avoir égard aux circonstances particulières de cette production. Mais comment les déterminer ces circonstances, qui peuvent varier à l'infini? comment définir et évaluer des degrés d'imperfection » des causes de pertes de chaleur, tout aussi variables? ce ne peut donc être, en dernier résultat, qu'après avoir soumis à l'expérience chaque appareil à vapeur, (mon peut reconnaître à combien revient la production d'un volume de vapeur, à une tension et en un temps donnés. f "

Dans l'état dans lequel la question qui nous occupe semble devoir être laissée , nous sommes forcés, de nous borner à rapporter les résultats obtenus par divers observateurs qui ont cherche à déterminer le nuiximxwi de chaleur que pouvaient produire certaines quantités d*r çombuslibles différen6 , pu le maxir/mm d'eau qu'elles pouvaient élever à l'obullition^ ou laire passer à l'état de vapeur. , Mais, pour obtenir ces résultats , on a usé de précautions , on a donné des soins aux appareils, qu'il nîest guère possible d'apporter aussi rigoureusement dans les travaux en grand : de sorte que iesdonuées fournies par les

ET DES MACHINES A VAPEUR. a63 expériences,et que nous allons consignerici serviront à montrer, non pas ce qu'en général la Tapeur peut coûter, ce "qu'on peut en obtenir avec une certaine quantité de combustible donnée ; mais bien ce qu'on pourrait produire si les appareils étaient aussi parfaits quepossible, et les pertes de chaleur un minimum. On sera du meins^à même , avec ces données, d'évaluer jusqu'où se porte le degré d'imperfection des moyens le plus habituellement en usage.

Voici d'abord un tableau dans lequel on a consigné les quantités de glace fondue par la chaleur provenant dé la combustion de plusieurs substances ; d'après MM. Lavoisier et Laplàce.

Une livre de gaz hydrogène brûlé, fond 3 ta livres de glace,

d'huile d'olive. ... . . . . 1 4 8,883

'.-y- de cire blanche. i4o,ooo

de phosphore .... . . . . 100,000

dé charbon . . 96,35 1

de suif ........... 95,8 1 3

d'éther sulfurique 74>3t3

de salpêtre avec o,Kt3i a5 de

charbon 12,000

Si l'on se rappelle qu'il faut une livre d'eau à 75* centigrades dé chaleur, pour fondre une livre de glace, on pourra aisément apprécier le nombre de degrés dé chaleur développée dans la combustion d'une livre de bhacuUe de ces substances : au surplus; le tafbleàu suivant , qu'on trouve dans le traité de physique de M. Biot, va nous montrer l'élévation de température que la combustion de Un gramme de divers corps communique à un gramme d'eau à 0° , d'après les expériences de MM. Lavoisier et Laplace, et céHès de Rùmford.

1U Jrogcue

f % - 33400 uvoisier ettapla\.rr

llmlc d'olive. ... TT^rrwi'ww'S i t\rt Manette . , I : ,

I |66 /.Cl

Jluilc (1 alcohol épurec

| Suif.

Ulher

I 1 1 100 lxi mêmes.

• » 504', Ramfbrd

it>5oo Lavuuicr <l Lu place

9507 Rumford.

* ' 7 1H6 Lavoiiier el LjpLc.

8o3o RWord.- r-l LivoitiaratUpUtt.'

7116 Aca mêmes-

Ihtr st.bunquc, pesanteur spécifique 0,71817 irao». . hospboFe. «a?» . . . . . . j . . ftrô. ?i . .

Charbon. .''«▼IKft ......... I .. . . ;

Naphlc , pesanteur spécifique, o,8a83i à i30 »338 K»

Alcohol à 4»* aréomètre , pesanteur spécifique, 0.817634 i i5?£ 6195 Jcf. Wtra plus aqueux, pesanteur spécifique, 0,84714 à iH"^. . . . 5iaa i<i. JJem à 33' aietimitre ; pesanteur spécifique, 0.853a.} à iS"^. . 5a6i id.

Si tous divisez par ioo°le nombre de degrés de chaleur marqués dans le tableau pour chaque substance, vous aurez le nombre de grammes d'eau à b degré qu'un gramme dé l une quelconque de ces substances peut porter à lebuljition, par la chaleur qu'elle développe en brûla»!. Ainsi un gramme de bois de chêne, par exemple, fera passer de o degrés au terme de lebullition 3lf^6 d'eau , et comme il faut à peu près six fois autant de chaleur pour réduire en vapeur une certaine quantité d'eau que pour la porter de o degrés à 100 degrés centi on voit qu'un gramme de bois dé chêne réduirait en vaj peu près 5 grammes d'eau à o degrés.

Nous ajouterons aux tableaux précédens les deux suivans , le premier est extrait de l'ouvrage de M. Buchanan sur 1 emploi de la chaleur, et le second est dit aux recherches de MM! 'Élément et Désormes. -wvàw

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