CALORIE.

CALORIE.

avec des charges (le charbon. Lorsque la fusion est Icomplète, ce que le fondeur a reconnu en sondant lefourneau avec un petit ringard, on déblaie le sable,on arrête le vent, on enlève le tour du feu, on retire lecoke avec un râteau et on l’éteint avec de l’eau, puissaisissaut la calebasse pleine de fonte par son sup-port «n, on la place sur deux tréteaux 5 , s (fig. 355),et on verse le métal dans les pochettes />, p, au moyendesquelles il est coulé dans les moules.

On peut aisément fondre à la calebasse jusqu’à 50 à100 kilogr. de fonte à l’heure; dans les calebasses aucoke, on consomme de 35 à 45 kilogr. de coke pour re-fondre 100 kilogr. de fonte, et dans les calebasses à lahouille, la consommation est de 50 à 60 kilogr. dehouille par 100 kilogr. de fonte. Le déchet sur la fonteest de 5 à 10 p. 100, comme dans les cubilots. i\ d.

CALORIE (travail mécanique d’une). On ap-pelle calorie l’unité de chaleur, la quantité de chaleurnécessaire pour élever 1 kilog. d’eau d'un degré centi-grade. Le rapport de l’unité de chaleur à la quantitéde travail mécanique et l’analyse de la manière dont lachaleur produit un travail, forment les éléments quipeinent permettre la solution des problèmes qu’offrele bon emploi de la chaleur.

Or la chaleur est la source de force la plus généraleet la plus importante; c’est elle qui, par la vaporisation,est la cause des chutes d’eau ; o’est elle, si on voulaitaller plus loin, qui est la cause du travail de l’homme,dont la respiration est une véritable combustion. Mais,bornons-nous à la chaleur produite par la combustiondans les foyers, en ayant soin de la considérer en elle-même et de ne pas la confondre avec les excipients quiservent à l’utiliser, vapeur d’eau, d'alcool, etc., etc.

11 est important, non-seulement de faire cette dis-tinction élémentaire, mais encore de mettre hors dedoute un principe trop souvent oublié dans la théoriede la machine à vapeur, sans lequel elle est impossible,principe qui parait presque évident; c’est que le travaild’une unité de chaleur, d’une calorie, a un maximumde travail théorique, comme un poids d’eau qui tombed’une certaine hauteur. On ne saurait admettre, eneffet, qu’une quantité limitée de chaleur pût dans au-cune circonstance produire un travail infini, ce seraitadmettre un effet qui ne- fût pas en rapport avec la causequi le produit. C’est ce qui va paraître encore plus clairen étudiant la manière dont la chaleur produitdu travail.

M. Poncelet établit ces principes fondamentaux del’emploi de la chaleur par une induction très satisfai-sante.

Il démontre d’abord qu’un gaz comprimé développeun même travail de quelque manière qu’il se déteude,pourvu que ce soit d’une même fraction de son volume.Ainsi, s’il se détend dans deux, corps de pompe ferméspar des pistons différents A, a ; e, K, étant les cheminsparcourus ; le travail sera dans les deux cas pAe, paE,la pression p étant supposée constante pour un mouve-ment très petit; or lés quantités Ae, ûK représentant levolume dont le gaz s’est détendu, quantités égales parhypothèse, le travail est donc le même.

Ceci admis, le calorique pouvant, dans tous ses effets,être considéré comme un fluide sans inertie ni pesan-teur, d’une élasticité parfaite, produisant des dilatationsquand il s’accumule, des contractions quand il diminue;on doit lui appliquer à fortiori le principe posé pour ladétente des gaz, ce qui revient à dire :

«( Qu’une certaine quantité de chaleur introduitedans un corps ou soustraite de ce **orps doit faire naî-tre, contre des résistances directement opposées ii sonaction", des quantités de travail absolues qui sont tou-jours les mêmes ou indépendantes de la nature descorps, mais dont une certaine partie est, dans les liqui-des et les^solides, employée à oontrc-balancer la forced agrégation des molécules. »

On peut établir avec plus de certitude et sans se ba-ser sur une conception idéale de la nature intime ducalorique, ce principe établi pour la première fois aumoyen de considérations différentes, en 1824, dan 9 unopuscule remarquable de M. S. Carnot, ancien élèvede l'Ecole polytechnique. Nous allons résumer les con-sidérations consignées dans cette brochure intituléeRéflexions sur lu puissante motrice du feu, ce qui nouspermettra d’établir les meilleurs moyens d'utiliser lotravail engendré par la chaleur.

4° Le travail est produit, non par une consommationabsolue de calorique, maie par te passage de celui-ci d’uncorps chaud à un corps froid. En considérant la machineà vapeur, il est facile de se rendre compte que c\stainsi que la force se produit. En effet, le calorique dé-veloppé dans le foyer par l’effet de la combustion tra-verse les parois de la chaudière et vient donner nais-sance à de la vapeur en s’y incorporant en quelquesorte. Celle-ci l’entraînant avec elle la porte dans lecylindre où elle agit, et de là dans le condenseur doiitl’eau froide s’emparant du calorique développé dans lacombustion produit le vide. Il ne suffit donc pas pourproduire une puissance motrice d’obtenir de la chaleur,il faut en même temps disposer d’un corps froid. Ainsila condensation qui est aussi cause de travail n’a lieuque parla présence de l’eau froide qui sert à condenserla vapeur. On ne peut rejeter celle-ci simplement dansl’atmosphère, comme on le fait dans certaines machinesà vapeur à haute pression, qu’au tant que la températureextérieure est telle que l’eau reste à l’état liquide parl’effet de la pression atmosphérique, température né-cessairement moindre que celle de la vapeur ; autrementil n’y aurait pas d’eau liquide et par suite pas de ma-chines à vapeur, l’action du foyer serait alors nulle surde la vapeur qui serait à la même température que lesproduits de la combustion.

Quelle que soit la température propre à un systèmede corps isolé, il n’y peut évidemment naître aucunmouvement tant que la température d’une partie dusystème ne varie pas. Mais si elle vient avarier, nousreconnaissons comme la loi la plus certaine de la phy-sique la variation du volume des corps, leur dilatationpar l’effet de l’élévation de température. C’est ce phé-nomène si général qui conduit à considérer les corpscomme composés de molécules qui tendent à se réunirsous l'action des forces d’attraction moléculaire et à s’é-loigner par l'effet de la chaleur. Pour chaque tempéra-ture donnée correspondant à un état de dilatatior.déterminé, il s’établit un équilibre entre les forces mo-léculaires et le calorique.

La dilatation est l’effet nécessaire de la chaleur;tout l’effet du calorique est produit sous cette formedans les gaz permanents pour lesquels les forces d’at-traction de molécule à molécule sont uullcs; l’effet ducalorique sert en partie à équilibrer les forces d’attrac-tion moléculaires dans les solides et les liquides, suivantune loi qui est indiquée par les variations des coef-ficients de dilatation et de chaleur spécifiques descorps.

Pour les solides et liquides, lorsque le corps revient àsa température primitive, en supposant la rotationcomplète, les forces de cohésion restituant en sens in-verse la force qui leur faisait équilibre en partie, larestriction indiquée par M. Poncelet pour les forcesmoléculaires, vraie quand on ne considère que partiede cette rotation, paraît inutile.

On peut, en tous cas, établir comme parfaitementévidente cette seconde loi.

2° Partout où il y a différent e de température, il y aproduction de force motrice. En effet, tous les corps sontsusceptibles de changements de volume, de contractionset de dilatations successives par les alternatives de cha-i leur et de froid, tous sont capables de vaincre dans leurs