7-2 M. DEPREZ — TRANSFORMATION DIRECTE DE LA CHALEUR EN TRAVAIL MÉCANIQUE 



aimantation est nulle, décrit un angle droit et vient 

 se placer dans la direction des lignes de force du 

 champ en produisant un travail mécanique. Pour 

 nous placer dans les conditions les plus favorables 

 possibles, nous admettrons que, pendant ce dépla- 

 cement angulaire, la valeur de 011 est constamment 

 égale à celle qui correspond à la position d'équili- 

 bre établi lorsque la tige est dirigée suivant les 

 lignes de force. Il est facile de voir que, dans ces 

 conditions, le travail mécanique 5, développé pen- 

 dant que la tige décrit un quart de tour, a pour 

 expression 5 = §Mh. 



La lige étant ainsi amenée à sa position d'équi- 

 libre stable, élevons sa température jusqu'à ce 

 ([u'elle perde complètement ses propriétés magné- 

 tiques et faisons-lui décrire dans le même sens 

 un nouveau quart de tour de façon à l'amener dans 

 la position où elle est perpendiculaire aux lignes 

 de force du champ; immobilisons-la et refroidis- 

 sons-la jusqu'à ce qu'elle reprenne toutes ses pro- 

 priétés magnétiques. Elle est alors prête à parcou- 

 rir de nouveau le cycle d'opérations que nous 

 venons de décrire. 



En désignant par 3 l'intensité d'aimantation de la 

 tige, par U son volume, on a : 



9Ic = 3L' ; d'où g = 3VJt. 



D'autre part, si l'on désigne par To et T, les tempé- 

 ratures initiale et finale de la tige, par c la cha- 

 leur spécifique de l'alliage deferro-nickel, par m la 

 masse spécifique, — la quantité de chaleur qu'il faut 

 fournira la tige et qu'il faut ensuite lui enlever pour 

 décrire un cycle d'opérations a pour expression : 

 a = emUiT, — T„). 



Le travail produit par unité do chaleur a donc pour 

 valeur : 



& ^ cm ;T, — T„ ■ 



On voit qu'il est d'autant plus grand que l'Inten- 

 sité d'aimantation et le champ magnétique sont 

 eux-m.êmes plus considérables. 



Le fer, l'acier et la fonte ont été l'objet de beau- 

 coup d'expériences ayant pour but de déterminer 

 les valeurs de cl en fonction de /*; mais il n'en est 

 malheureusement pas de même pour les alliages 

 de fer et de nickel étudiés par M. Guillaume, et 

 nous devons nous contenter de valeurs hypothé- 

 tiques que nous choisirons en nous laissant guider 

 par cette seule considération que le nickel est 

 notablement moins magnétique que le fer. Nous 

 admettons donc que le maximum de 3 est d'environ 

 1.000 unités C.G.S., tandis que celui du fer doux 

 est égal à 1. 300, à moins que le champ inducteur 

 ne possède une intensité extrêmement considérable 

 et ne devienne, par suite, difficile et coûteux à 

 produire. 



Cette dernière considéraliou nous fera adopter 

 pour le champ inducteur une intensité modérée, 

 que nous fixerons à 1 .000 gauss. 



En ce qui concerne les facteurs qui entrent au 

 dénominateur du second membre de l'équation qui 



S 

 donne -^, nous admettrons les valeurs suivantes : 



C=0,12, m = 8, T, — To = .'>0». On trouve ains; 

 pour la valeur du travail mécanique (exprimé en 

 ergs) produit par une dépense de chaleur égale à 

 une petite calorie : 



g 0.12X8X50 <,,, „„. _ 



L'équivalent mécanique d'une petite calorie étant 

 égal à U. 090. 000 ergs, on voit que le travail méca- 



1 



nique utile ne représenterait que _, .... du travail 



équivalent à la quantité de chaleur dépensée. Or, 

 les plus mauvaises machines à vapeur consommant 

 30 kilos de vapeur par cheval-heure transforment 



en travail--; de la chaleur disponible; elles ont 

 21) ^ 



donc un rendement près de 80 fois aussi grand que 

 celui que nous venons de trouver. 



Ce n'est pas tout. Pour faire un moteur de un 

 cheval-vapeur, il faudrait fournir par heure à l'al- 

 liage magnétique une quantité de chaleur égale à 

 celle qui représente théoriquement le travail de un 

 cheval pendant ce laps de temps (63.") grandes calo- 



G 



ries), multipliée par l'inverse de la fraction -3, soit 



1.270.000 grandes calories. 



Mais ce nombre ne représente que la moitié du 

 flux de chaleur qui devrait traverser les pièces 

 magnétiques alternativement échauffées et refroi- 

 dies, car, après avoir fourni à ces pièces une cer- 

 taine quantité de chaleur pour faire disparaître 

 leurs propriétés magnétiques, il faudrait la leur 

 enlever pour faire réapparaître ces mêmes pro- 

 priétés, et ces échanges de chaleur doivent avoir 

 lieu dans un temps beaucoup plus petit que celui 

 qui représente la durée d'un cycle, sous peine 

 d'abaisser beaucoup le rendement si faible que 

 nous venons de trouver. Ce n'e.st donc pas un mou- 

 vement de 1.270.000 grandes calories par heure 

 qui nécessiterait la production d'un travail de un 

 cheval-vapeur, mais bien le double, soit 2.540.000 

 calories; et la durée des échanges de chaleur ne 

 devrait certainement pas dépasser le quart du 

 temps affecté à la production du travail mécanique, 

 sous peine d'affaiblir beaucoup le rendement, ainsi 

 que je l'ai dit plus haut, parce que, si réchauffe- 

 ment et le refroidissement n'étaient pas presque 

 instantanés, le travail produit par un déplacement 

 donné des organes magnétiques aurait une valeur 



