V. DWELSHA.UVERS-DERY. 



LES MACHINES A VAPEUR ET LEURS PROGRÈS 133 



chaud, celle qui correâpond à (> atmosphères de 

 pression pour la vapeur saturée, soit 139°:2 c. ou 

 273 + 159.2 = i3-2°2 = T; et pour le corps froid 

 lo° ou 273 -f 13 = 288° = T'. A cette dernière 

 température la pression de la vapeur saturée 

 est P'= 172.7 kgs. par mètre carré. A la tempé- 

 rature T correspond la pression P = 02,000 kgs. 

 par mètre carré. 



La figure ci-dessous aidera à faire comprendre 

 les e.'iplications, mais elle n'est pas faite à l'échelle, 

 autrement le volume après la détente adiabatique 

 serait égal à 193 fois le volume avant la détente, 

 c'est-à-dire au point D. Si la figure respectait ces 

 proportions, elle serait absolument inintelligible. 



Au départ le kilogramme de fluide dans le cylindre 

 se trouve à l'état A; c'est de l'eau pure à la tempé- 

 rature T et à la pression de saturation P exercée 

 par le piston. On le met en contact avec la source 

 de chaleur en laissant le piston se soulever lente- 

 ment ; l'eau se vaporise k température constante 

 et on arrête l'opération quand il ne reste plus de 

 liquide, état D. Pendant cette première opération 

 isothennale, le fluide a reçu Q calories de la source 

 etaCaitun travail extérieur équivalent à G,, calories 

 et représenté dans la figure par la surface aklicla. 



Deuxième opération DE. On laisse détendre la 

 vapeur sans lui fournir et sans lui soustraire de 

 chaleur en diminuant progressivement la pression 

 du piston ; sa chaleur interne diminue d'une quan- 

 tité équivalente au travail extérieur effectué. Sa 

 température baisse également et il y a condensa- 

 tion partielle. On arrête l'opération quand la tem- 

 pérature est devenue T' et l'état E. Travail effectué 

 S^=rfDE«7. 



Troisième opération. La vapeur étant à la tempé- 

 rature T' du corps froid, on la met en relation avec 

 ce dernier, puis on pousse le piston de manière à 

 le faire rétrograder. Mais le moindre excès de 

 pression au-dessus de P' tend à augmenter la tem- 

 pérature de la vapeur et cette augmentation suffit 

 pour faire passer de la chaleur de la vapeur au 



corps froid à température constante et égale à T'. 

 On arrête cette compression isothermale lorsque la 

 quantité de chaleur versée au corps froid a acquis 



0' ï' 

 la valeur de Q' dans l'équation — ^ — . A ce mo- 

 ment C, la vapeur a reçu de la pression du piston 

 la chaleur équivalente au travail extérieur ^e re- 

 présenté par l'aire eECce. et a rendu au corps 

 froid Q' calories. 



La dernière opération, une compression adiaba- 

 tique CA, ramène la vapeur à son état primitif d'eau 

 pure à la température T et à la pression P. On aug- 

 mente petit à petit la pression du piston et tout le 

 travail extérieur ainsi dépensé a pour eft'et d'aug- 

 menter la chaleur interne du fluide, sa température 

 par conséquent, et de le condenser. La chaleur 

 équivalente au travail extérieur ainsi dépensé 

 est Ec^ cCA«f. 



Le kilogramme d'eau est donc revenu à son état 

 primitif après avoir reçu Q calories du corps chaud ; 

 rendu Grt calories pour faire le travail extérieur 

 pendant l'admission de la chaleur; rendu ^d calo- 

 ries pour faire le travail extérieur pendant que la 

 température baissait ; reçu Ge calories de la part 

 du piston pen<lant la compression isothermale et 

 rendu Q' calories au corps froid ; reçu enfin Csc ca- 

 lories de la compression adiabatique du piston 

 tandis que la température revenait à T. 



Puisque le cycle est fermé, la somme algébrique 

 de ces six quantités de chaleur est nulle et l'on a 



Q-G„-G. + E.-Q'+Ç;, = 



Q — Q'=E„-f S,,— G;— Ec = î3=aireADECA. 



La chaleur équivalente au travail définitivement 

 obtenu, 



G = Q-Q'=Q_qI' = 5(t_T'), 



est représentée par le produit de deux facteurs, la 

 chute de température T — T', et le 2>oids thermique 



, qui est constant. L'analogie avec l'expression 



©■ 



du travail de la pesanteur est remarquable. 



Dans l'exemple que nous avons choisi, ce que 

 nous avons appelé Q est la chaleur de vaporisation 

 du kilogramme d'eau sous ])ression constante; 

 c'est ici 494, ''1. Le travail maximum que l'on peut 

 en retirer entre les températures 432°2 et 288° est 

 donc en kilogrammètres 



425 X — (432.2—288); 



432. 2 ^ ' 



70.073'"" 



