COMBUSTIBLES.

d’unilés do chaleur produites par la combustion com-plète de I kilogr. de cette, matière.

Les premiers essais pour déterminer la puissance ca-lorifique des combustibles sont dus à Rumford. Lavoi-sier et Laplace, et eu dernier lieu MM. Dcsprctz etDulong, ont fait de nombreuses expériences sur cettequestion. Les instruments dont on se sert pour déter-miner la puissance calorifique portent le nom de calo-rimètres. 11 y en a de différentes sortes. qu’on trouvedécrites dans tous les traités de physique. Le calorimètrede Lavoisier et Laplace était disposé de manière à pou-voir mesurer la quantité de glace fondue par un poidsconnu du combustible. Comme on sait que 1 kilogr. deglace à 0 " exige 78 unités de chaleur pour produire !kilogr. d’eau à 0 ", il est facile de connaître la chaleurdégagée par la combustion. Dans le procédé de llum-ford, employé et perfectionné par MM. Desprctz etDulong, les produits de la combustion se dépouillentde toute leur chaleur en circulant dans un serpentinentouré d’une masse d'eau dont le poids est connu etdont réchauffement thermométrique permet de mesurerla quantité de chaleur dégagée.

Lorsqu'on n’a besoin que d'une approximation, etque l’on connaît la valeur calorifique d’un premier com-bustible, on peut déterminer celle d’un second, en brû-lant des poids égaux de ces deux combustibles dans lemême foyer et en comparant les accroissements detempérature acquis dans les deux cas par le meme poidsd’eau. Mais ce mode de comparaison manque de préci-sion, parce que deux combustibles différents, brfilésdans 1 e meme foyer, ne cèdent pas à la matière à échauf-fer la même fraction de la chaleur développée par leurcombustion.

Plus un combustible renferme de carbone et d’hy-drogène, plus sa valeur calorifique est considérable.Celle de ces deux éléments a été déterminée par plu-sieurs observateurs, et en dernier lieu par Dulong.Voici les nombres trouvés par cet illustre physicienpour le carbone, l’hydrogène et quelques autres gaz

combustibles :

!>•

1 litre do vapeur.

p. 4 kilogr.

Carbone.

7calories,858

. 722-1

Hydrogène.

3, m .

. 31995

Hydrogène protocar-boné (gaz des ma-rais).

y, obo .

. 11900

Hydrogène bicarbo-né (gaz oléfiant).

0

0

. 12170

Oxyde de carbone.

3, 130 .

. 2500

M. Wclter avait posé en principe que tous les com-bustibles dégageaient la même quantité absolue dechaleur lorsqu’ils se combinaient avec la même quantitéd’oxygène, ou, eu d’autres termes, que la chaleur déga-gée était proportionnelle à la quantité d’oxygène entréeen combinaison, quelle que fût la nature du combustible;les nombres trouvés par Dulong ne s’accordent pas aveccette loi. En effet, des poids égaux de carbone et d’hy-drogène prennent pour se transformer en acide carbo-nique et eu eau des quantités d’oxygène qui sont entreelles dans le rapport exact de 1 à 3. Les chaleurs decombustion sont au contraire dans le rapport approxi-matif de 1 k 5. On constaterait un résultat semblableen comparant les chaleurs de combustion du carbone etîle l’oxyde de carbone.

Mais si la loi deWelter est tout à fait inexacte quand.on compare des combustibles très différents par leur étatphysique, comme le carbone et l’hydrogène, on peut laconsidérer comme suffisamment approchée dans le casoù les combustibles dont ou veut déterminer la valeurcalorifique se trouvent dans le même état physique,comme le bois, la tourbe, la bouille. M. Berthicr estparti de cette loi pour indiquer un moyen fort simple

COMBUSTIBLES.

d’apprécier la valeur calorifique d’un combustible, sansavoir besoin d’en connaître la composition élémentaire.Voici, en quelques mots, en quoi consiste ce procédé :on mêle intimement 1 gr. de combustible à essayeravec 30 à 40 gr. de litharge; on introduit le mélangedans un creuset en terre, et on le recouvre de '20 à 30gr. de litharge. On chauffe progressivement le creusetrecouvert de son couvercle, et à la lin de l’opération,on donne un coup de fou pour fondre complètement lesmatières. On trouve dans le creuset refroidi, un culotde plomb recouvert d’une scorie formée par l’oxyde deplomb non réduit, les cendres du combustible et unecertaine quantité de silice du creuset. On pose le culotde plomb qui se sépare très nettement de la scorie. Danscette opération, le combustible essayé se transformecomplètement en acide carbonique et en eau, au moyende l’oxygène de l’oxyde de plomb. Le poids du plombest donc exactement proportionnel à la quantité d’oxy-gène que le combustible a prise pour sa combustioncomplète, et par suite, en admettant la loi de AVelter,à son pouvoir calorifique. Or, on sait que le charbon purproduirait 34 fois son poids de plomb. Si donc P est lepoids du culot obtenu, le pouvoir calorifique du combus-P

tible essayé sera - 57 — X 7224 = 2I2, 0 . IL

Toutes les fois qu’un combustible renfermera del’hydrogène et de l'oxygène dans les mêmes rapportsque l’eau,'son pouvoir calorifique sera déterminé parla proportion de carbone qu’il contiendra. Si l’hydro-gène est en excès, on transformera une partie de l’hy-drogène en eau au moyen de tout l’oxygène, et on ajou-tera l’équivalent du surplus de l’hydrogène au carbonepour avoir le pouvoir calorifique. On voit que la com-position élémentaire d'un combustible permet d’obtenirimmédiatement son pouvoir calorifique.

Pour compléter ce qui précède sur les chaleurs decombustion, il faut ajouter que M. Dcsprctz a trouvéexactement le même nombre pour la chaleur dégagéeparla combustion du charbon dans l’air ou dans l’oxy-gene pur; la chaleur dégagée est donc indépendante dela pression du gaz et de la quantité d’oxygène qu’ilrenferme.

De la température de combustion. Nous appelons ainsiréchauffement thermométrique maximum qu’il est possible de produire avec un combustible donné. Pour ledéterminer, 011 procédera de la manière suivante : il estfacile de trouver la quantité d’air nécessaire pour quecet air et le combustible employé se transforment réci-proquement et complètement en eau, acide carboniqueet azote, en uartant de cette base, que I kilogr. de car-bone exige M k ,59 d’air contenant 2 k ,()6G d’oxygènepour se changer en acide carbonique, et que 1 kilogr.d’hydrogène en prend trois fois plus ou 34 L ,77 (conte-nant 8 kilogr. d'oxygène) pour former de l’eau, (en auracommencé par tenir compte de l’oxygène contenu dansle combustible en retenant 1 d’hydrogène pour 8 d’oxy-gène). On aura ainsi, pour 1 kilogr. de combustible, lepoids de chacun des produits gazeux de la combustion.Or la chaleur produite par celle-ci doit sc répartir entretous les gaz de manière à les porter tous à une mêmetempérature qu’on peut calculer, puisqu’on connaît lachaleur spécifique de chacun des gaz , ou la quantité dochaleur que prend t kilogr. de chacun d’eux pour s'é-chauffer de -1°. Le nombre ainsi obtenu, qui représentela température de combustion, varie comme on peuts’y attendre, d’un combustible à l'autre. On ne doit leconsidérer que comme une approximation, car nous nesavons pas si la chaleur spécifique des gaz ne varie pasavec la température.

Comme exemple de calcul, cherchons la chaleur docombustion d’un charbon de bois de chêne de Clervalqui contient :