AIME WITZ. — THÉORIE DES MACHINES THERMIQUES 



ponible Q pai- 423, réquivaloiit mécanique de la 

 chaleur, pour connaître le Iravail utilisalile par la 

 transformation de ce calorique; ainsi ceux qui 

 prétendaient tirer d'un kilog. de houille, donnant 

 8,000 calories par sa combustion, un nombre de 

 kilogrammètres égal fi 8,000 X 'ISo = :i 100,000, 

 commettaient une erreur étrange. 



11 est aussi impossible de transformer en travail 

 tout le calorique disponible, qu'il l'est d'actualiser 

 toute l'énergie potentielle d'une chute d'eau en 

 comptant comme liauteur de chute la distance du 

 bief d'amont au centre de la terre, vers lequel la 

 gravitation tend à faire converger les masses. Pour 

 transformer intégralement Q en travail, il faudrait 

 que le réfrigérant fût à la température du zéro 

 absolu; or, refroidir un fluide au zéro absolu, 

 c'est-à-dire à — 273° centigrade, sest aussi impos- 

 sible, mais serait tout aussi nécessaire, que d'at- 

 teindre le centre de notre globe. C'est p qui repré- 

 sente la fraction utilisable, et, pour une machine 

 qui fonctionne entre 150" et 100°, on trouve que p 

 est égal à 



423 — 373 



423 



: 0,1 18. 



La calorie ne donnera donc pas 42.3 kilogram- 

 mètres, mais seulement 423 X 0, 118^ 30 kilo- 

 grammètres ; c'est ce que Reguault oubliait lors- 

 qu'il assignait à la machine à vapeur un rende- 

 ment relatif dérisoire. 



Les promoteurs des machines à air chaud qui se 

 laissèrent griser par le succès éphémère d'Ericson 

 ne furent pas plus logiques : ils ignoraient qu'au- 

 cun cycle ne peut avoir de coefficient économique 

 supérieur il celui de Carnot, quel que soit le fluide 

 mis en œuvre. Au point de vue dogmatique, il 

 n'y a qu'à s'en référer à l'énoncé du second prin- 

 cipe de la thermodynamique. Mais on a tellement 

 exagéré les avantages de l'emploi de l'air chaud, 

 qu'il convient d'insister un peu sur la question : 

 l'air ne change pas d'état, disait-on, tandis que 

 l'évaporation de l'eau exige une énorme dépense 

 de chaleur latente ; pour parler un langage plus 

 correct, avec l'air, toute la chaleur donne du tra- 

 vail externe, tandis qu'avec la vapeur elle est 

 partiellement employée en travail interne. C'est 

 vrai, mais il ne faut pas oublier qu'une notable 

 partie de la vapeur se condense pendant la dé- 

 tente : on regagne donc une fraction de ce travail 

 interne. En somme, le seul avantage du moteur à 

 air chaud, réside dans la chute plus grande de 

 température entre le foyer et le réfrigérant. 



Notre équation de rendement nous permet de dé- 

 terminer exactement le coeflicient maximum d'uti- 

 lisation de la calorie dans les machines dont on 



connaît les températures limites : faisons ce cal- 

 cul pour une excellente machine à vapeur à con- 

 densation, une bonne machine à air chaud et un 

 moteur à gaz à compression préalable, en admet- 

 tant que le cycle de Carnot y soit réalisé : 



T t T — t p 



Machine ;i voiicui- 132° 319° 113'' 0,26 



Machinp à ,iir rliauil 523 323 200 0,3» 



Moteur à gaz tonnani 1803 323 1 480 0, 82 



Mais notre hypothèse est fausse et les machines 

 réelles ne reproduisent pas les conditions essen- 

 tielles du cycle de Carnot ; leurs cycles sont défor- 

 més, celui du moteur à gaz surtout (1), et il faut 

 en tenir compte. Or, ces déformations ont pu être 

 étudiées, et l'on a pu calculer le rendement théo- 

 rique maximum qu'on puisse en espérer. N'entrons 

 pas, pour le pioment, dans le détail de ces calculs, 

 qui sont longs et délicats, car il faut, dans chaque 

 cas particulier, évaluer les quantités Q — §' et Q 

 effectivement utilisées et disponibles, mais don- 

 nons les résultats des calculs, et appelons p' les 

 nouvelles valeurs du rendement ainsi déterminé. 

 Le rapport de p' à p caractérise le degré de perfec- 

 tion de cliaque cycle ; c'est le rendement générique, 

 que nous écrirons p, : 



p' 



P P - = p, 



P 



Machiuo à vapeur 0,17 0,26 OjO.'i 



Machine ù air chaud 11,22 0,38 0,5? 



Machine à gaz tonnani 0,38 0,82 0,45 



Etrange résultat : la machine à vapeur qui, par 

 sa constitution, est inférieure aux deux auti'es 

 types, a au contraire le meilleur rendement géné- 

 rique ; mais poursuivons et devenons plus pratiques 

 encore. 



Une bonne machine à vapeur à condensation con- 

 somme, dans d'excellentes conditions de marche, 

 au moins 900 grammes de charbon; un moteur 

 Bénier à air chaud consomme un kilog; enfin, nous 

 savons un moteur à gaz, alimenté par du gaz de 

 gazogène, qui a fourni le cheval-heure (2) au prix 

 de 800 grammes : la chaleur utilisée dans chaque 

 cas est de ^^- calories, soit de 033 calories, alors 

 qu'en estimant à 8,000 calories le pouvoir calori- 

 fique moyen du kilog. de houille, la chaleur dispo- 

 nible dans les trois cas est respectivement égale à 

 8,000. — 8,000X0,9=7,200 et 8,000x0.8 = 0,400. 



(1) Etuihs sur les moteurs à gaz tonnant et Traité théorique et 

 pratique des moteurs à gaz. Paris. Gauthier- Villars, 1887. 



(2) Un chcval-heuro correspond i 75 X 3600 = 270,000 kilo- 

 grammètres. 



