MACHINE A VAPEUR.

MACHINE A VAPEUR.

On voit qu’avec les détenfes considérables que nousavons supposées, ce n’est qu’une fraction minime

(moins de P pour 32 atm.) de la pression qui doit

remplacer celle-ci pour que la quantité du travailtrouvée ne soit pas sûrement trop forte. La correctiondoit annuler 99 p. 400 de la pression et 60 p. 400 dutravail, que la formule indique à tort.

En attendant que des déterminations exactes per-mettent d’introduire avec quelque précision la correc-tion que nous cherchons, nous croyons convenable d’a-dopter le résultat obtenu précédemment, et de prendrepour valeur moyenne de p, pour des détentes qui dansla pratique dépassent rarement dix ou douze fois levolume primitif et des pressions de 5 à 6 atmosphères,

P = jjj-P- pour chaque volume de détente, et la for-mule générale a deviendra

42777

4+0,00368 T606+0,

',00368 X / . fy n P’\

'.SOBT-T-O+^VjL 4 £|J P )

Elle n’a plus de sens pour des détentes supérieuresà quinze ou \ingt fois le volume primitif, mais un cassemblable ne se présente pas dans la pratique des ma-chines telles qu’on les établit aujourd’hui.

On devrait faire peut-être subir pour les premiersvolumes de détente une légère augmentation à la frac-tion de correction, parce que c’est lorsque la vapeurest à saturation, à son maximum de densité, qu’elleabsorbe le plus de chaleur par la déteute.

Détermination directe de la quantité de chaleur em-ployée par la détente. M. Combes, qui a consacré quel-ques pages fort intéressantes à la théorie de la machineà vapeur dans son traité de l’exploitation des mines,s’est occupé de la question que nous traitons.

Il rapporte d’abord des expériences de M. Wickseedà ce sujet, expériences qui n’ont qu’une valeur d’ap-proximation, ne sont nullement faites dans des condi-tions réellement scientifiques. Dans la première, faitesur une machine de Cornwall, la vapeur qui entouraitle cylindre et remplissait l’enveloppe sortait, aprèsavoir été condensée, par un tuyau adapté à la partie

4

inférieure. L’eau condensée fut environ ■ , ■ de la

400 e5

quantité totale d’eau envoyée par la chaudière & l’état devapeur, et comme elle sortait à 430°, la chaleur ainsiconsommée pour chaque kilogr. de Vapeur utilement

employée était ^ (650—430) = 20,80, tandis que

celle de la vapeur était 650—30 = 620, c’est-à-dire

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environ — La détente était de deux ibis le volume.30*

Pour une machine de Watt, il a trouvé le rapport

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des poids de vapeur de : . Or, dans cette machine

4 000 e *

g

la vapeur était supprimée seulement aux “ delacour-

se. La correction pour une détente d’un volume eût. 4 22

donc dû être de 777 - environ, puisqu’elle est de ■3b* » r -î 4 000*

5 476 .1

pour F*’ ° u 5000"

ou environ, — comme nous l’a

von» trouvé théoriquement.

En 6 o M. Combes a fait des expériences avec unemachine dans le cylindre de laquelle la vapeur à 3 at-

4

mosphères n’était reçue que pendant — g de la course.

4

L'eau condensée dans l’enveloppe était environ 3 - de

8 e

celle qui agissait dans le cylindre. Pour une détente

4

de un volume la correction eût été de 77 — .

452 e

Ces expériences confirment la nécessité de la cor-rection ci-dessus; si elles sont insuffisances pour endéterminer exactement la valeur, elles paraissent in-diquer que nous sommes peu éloignés de la vérité, etmontrent combien serait désirable la détermination desdonnées physiques qui permettraient de le faire avecexactitude.

Nous citerons encore, comme fournissant une ap-proximation, des expériences directes dues à M. Galy-Cazalat. Il mettait un globe contenant de la vapeur etplongé dans un bain-marie d’eau salée, en communi-cation, à l’aide d’un robinet, avec un globe dans le-quel on avait fait le vide. La différence des pressions,indiquées par un manomètre au moment où on avaitopéré la détente et après le réchauffement de la vapeur,indiquait la perte de pression due au refroidissementde la vapeur. Il a trouvé cette perte égale à 0,93 de lapression initiale pour une détente d’uu volume, c’est-à-dire, pour comparer à l’expression ci-dessus, qu’il

faudrait poser 0,93 log 2 = log 2 ^4-- ou en fai-

4 4. 24

sant le calcul - = ~ au lieu de ~ = ttt d’après uo-a 20 30 45 e

tre formule.

M. Morin, en faisant des expériences pour vérifier àquel point la loi de Mariotte était applicable à la va-peur d’eau, a trouvé que les résultats obtenus en l’ad-

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mettant étaient trop forts de Telle est sa moyenne

pour six expériences. 11 faut ajouter que les résultatsétaient au contraire trop faibles quand la détente étaitpoussée à dix ou douze fois le volume primitif. Sansdoute, dans ce cas, le réchauffement de la vapeur parl’enveloppe du cylindre de la machine sur laquelle onexpérimentait, changeait toutes les conditions de laquestion, introduisait un élément nouveau dont nousallons parler.

Avant de quitter ce sujet, nous reviendrons encoresur les hypothèses qui nous ont permis d’établir lacorrection que nous introduisons ici dans la formulegénérale des machines à vapeur

11 résulte des expériences de M. Régnault qu’unmême poids de vapeur possédant des quantités de cha-leur croissante à saturation et à des températures diffé-rentes, il n’est pas possible que la vapeur se détendantreste à saturation dans son nouveau volume. Cepen-dant comme la chaleur latente de la vapeur croît avecla détente, la température et la pression diminuentplus rapidement que si la diminution de pression avaitlieu de vapeur saturée en vapeur saturée. Lorsqu’enfinla chaleur absorbée excède la quantité nécessaireeu quel-que sorte pour constituer de la vapeur à basse tem-pérature, il est difficile de comprendre comment ludétente se poursuit sans qu’il y ait partie de la vapeurqui se liquéfie et passe à l’état vésiculaire, par suite durefroidissement produit par la détente de la vapeur.Il va sans dire que la chaleur latente de cette partie ré •chauffe la masse.

Au moins ce résultat, qui justifierait complètementnotre manière de raisonner (voir calorie) , est con-forme à une expérience de M. Pambour, peu rigoureusesans doute, mais qui fournit cependant une indicationintéressante.

M. Pambour rapporte avoir fait des expériences enplaçant des thermomètres et des manomètres à l’entréeet à la sortie de la vapeur dans des cylindres de loco-motives, et avoir reconnu que pour des variations depression de 4 atmosphères à 4 atm ,20, les variations detempérature étaient celtes indiquées par les expériences