PRIX
de
100 000 calories.
RAPPORT
Menu de houille
Houille tout-venant..
Gailleterie
fr.
7 5oo
fr.
Bois
Charbon de bois
Gaz de l'éclairage.. .
Ce tableau fait voir que la chaleur coûte environ i3 à i4 fois plus cher à Paris avec le gaz de l'éclairage à o^',3o le mètre cube qu'avec le menu de houille à 3o francs la tonne. Les autres combustibles occupent des degrés intermédiaires. A un point de vue absolu, l'emploi du menu de houille est donc plus économique et c'est ce combustible, ou du tout-venant qui coûte un peu plus cher, qu'on emploie dans nombre de foyers industriels.
Mais le prix n'est pas le seul élément qui intervienne dans le choix d'un combustible. La facilité de la combustion, de l'allumage, l'absence de fumée, etc., doivent, pour beaucoup d'applications, entrer en ligne de compte.
C'est ce qui fait que pour les cheminées d'appartement on préfère le bois à la houille, pour les cuisines le charbon de bois, et surtout le gaz d'éclairage, facile à allumer et à éteindre, et qui convient particulièrement sous ce rapport aux chauffages intermittents.
66. La première condition pour que la combustion soit complète, c'est évidemment que Taîr arrive sur le combustible en volume suffisant pour la combinaison chimique avec Toxygène.
Ce volume sert de base au calcul des dimensions des conduites et des cheminées qui doivent livrer passage, dans un appareil de chauffage, soit à Tair affluant dans le foyer, soit aux produits de la combustion.
Nous allons déterminer par le calcul le volume d'air nécessaire à la combustion des divers combustibles.
66. Combustion du carbone. — Quand Toxygène s*unit au carbone pour former de Tacide carbonique, la formule chimique qui représente cette combinaison est :
Deux équivalents d'oxygène s'unissent à un équivalent de carbone pour former un équivalent d'acide carbonique. En prenant les équivalents par rapport à l'hydrogène, on voit que 6 de carbone forment, avec i6 d'oxygène, 22 d'acide carbonique;
d'où on déduit que : i kilog. de carbone se combine à -rr = 2^667
d'oxygène pour former 3*^,667 d'acide carbonique.
Le poids d'air s'obtient en remarquant que l'air est composé en poids de 28 d'oxygène et de 77 d'azote p. 100; par conséquent le poids d'air nécessaire à la combustion de i kilog. de carbone est :
2S667X— T-= iiN594.
Le poids des produits de la combustion est la somme des poids
du carbone et de Tair, soit 1 1*^,594-4-1''= 12^594, composés de 3*^,667 d'acide carbonique et de 8^927 d'azote.
On trouve le volume de l'oxygène en divisant le poids 2*^,667 par le poids du mètre cube qui est i'',43, ce qui donne :
Le volume d'air s'obtient de même en divisant le poids d'air Il '',594 par 1^,293 qui est le poids du mètre cube d'air, et on trouve
Le volume d'acide carbonique est égal au volume d'oxygène qui a servi à le former, et quand la combustion se fait avec Tair, le volume des produits de la combustion est égal au volume de Tair à la même température, l'azote ne changeant pas.
Pour faire le calcul du volume d'air, on peut encore s'appuyer sur la composition chimique en volume de l'acide carbonique.
I vol. vap. C -h 2 vol. 0 donnent 2 vol. CO^.
Le volume de i kilog. de vapeur de carbone est o°®,9325 ; on en déduit que le volume d'oxygène est le double, soit i°%865 et que c'est également le volume de l'acide carbonique produit.
Quant au volume d'air, il se déduit du volume d'oxygène en remarquant que l'air est composé, en volumes, de 20,8 d'oxygène et de 79,2 d'azote p. 100; ce volume est donc :
Quand la combustion du carbone produit de l'oxyde de carbone, on a :
6 de carbone forment avec 8 d'oxygène 14 d'oxyde de carbone,
de sorte que i kilog. de carbone se combine ^ jz= iS333 d'oxygène pour former -rr = 2^333 d'oxyde de carbone.
Le poids d^oxygëne est la moitié de celui qui est nécessaire pour la production de Tacide carbonique.
Pour la combustion avec Tair atmosphérique, il faut
1,333 X— Y = 5^797 d'air,
ce qui donne 6N797 P^^^ '^^ produits de la combustion, sur lesquels il y a 2^,333 d'oxyde de carbone et 4^>464 d'azote. Le volume de Toxygëne nécessaire à la combustion est
i^^ ^865^^„ et le volume de l'air ^i29Z=4»c ^834.
Le volume d'oxyde de carbone est égal au double du volume
d'oxygène, soit i"*,865 et le volume des gaz de la combustion est :
57. Combustion de l'hydrogène. — Le calcul de la quantité d'air nécessaire à la combustion de l'hydrogène se fait d'une manière analogue.
La formule chimique de la combustion est :
ou, d*après la valeur des équivalents,
I kilog. d'hydrogène se combine avec 8 kilog. d'oxygène pour
former 9 kilog. d'eau.
Le poids de l'air est 8 x —rr = 34*^,784.
Quant aux volumes, on a :
Volume de Thydrogène -r — - — = 11""% 170,
Volume de l'oxygène -j— r = 5'"%585,
Volume de vapeur d'eau. . . . ^^ ^ ^ =11,170.
On voit que le volume de vapeur d'eau est égal à celui de l'hy-
drogène, et celui de l'oxygène est seulement moitié, ce qu'on pouvait dire à priori, puisque
2 vol. H et I vol. 0 donnent 2 vol. HO.
Le volume de Tair est : '^ ^ = 26'"%85o.
Quant au volume des produits de la combustion par Tair, il est égal au volume de Tair, augmenté de la moitié du volume de rhydrogène :
Dans tous ces calculs les gaz sont supposés ramenés à o* et à o", 76 .
58. Combustion de Tozyde de carbone. — On a la formule chimique :
