HAL Id: jpa-00238289
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Annales de chimie et de physique [Suite (3)]. 5e série. - Tome XXVIII; 1883
E. Bouty
To cite this version:
E. Bouty. Annales de chimie et de physique [Suite (3)]. 5e série. - Tome XXVIII; 1883. J. Phys.
Theor. Appl., 1884, 3 (1), pp.500-524. �10.1051/jphystap:018840030050001�. �jpa-00238289�
500
tube. La fermeture du
circuit pendant
de si faibles intervalles detemps,
était réalisée à l’aide del’interrupteur
deFelici (1).
En
présentant
à l’Académie dei Lincei le Mémoire que nous ve- nonsd’analyser,
M. Blaserna a fait observer que la coïncidence des courbesexpérimentales
obtenues par L%’1 . Bazzi avec les courbes déduites de la formule d’Helmholtz ne prouve pas nécessairement l’exactitude de cette dernière. Dans ses recherches sur l’état va-riable des courants
(2),
M. Blaserna est arrivé à cetteconclusion,
que les extracourants manifestent de véritables oscillations. La courbe
représentant
la fonctionqui
lie l’intensité autemps,
aulieu d’étre
régulièrement croissante, présente
des ondulations.Ces ondulations sont faibles et presque nulles dans les circui ts
rectilignes,
et, aucontraire,
elles sont trèsmarquées
dans les cir- cuits contenant desspirales capables
deproduire
de forts extra-courants. Il résulte de là due, tant
du’il s’agit
d’effetsgalvanon1é- triques
ou autres,représentés
par desin tégrales
conmela théorie d’Helmholtz
peut
être considérée comme unepremière approximation;
on substitue à une courbelégèrement
ondulée unecourbe
plus simple qui
passe dans lapartie
moyenne de larégion
ondulée. Cette
approximation
est bien souvent suffisante. C’estce
qui
a lieu dans le cas des recherches de M.Bazzi,
où il n"estquestion toujours
que d’effets mesurés par desintégrales.
Iln’y
adonc pas lieu de s’étonner que ce
physicien
trouve sesexpériences
d’accord avec la théorie d’Heln1hollz. J . PIONCHON.
ANNALES DE CHIMIE ET DE PHYSIQUE
[Suite (3)].
5e série. 2014 Tome XXVIII; 1883.
E.-H. AMAGAT. - Mémoire sur la comprcssihilité de l’air, de l’hyclrogène eL de
l’acide carbonique raréfiés, p. 480-499.
L’appareil employé
par M.Amagat
est un baromètreA,
a cuve(1) Voir Nuovo Ciineitto, série 11, t. XII et XIII, et série III, t. IV.
( 2 ) Giornale di Scienze nat. ed econ., vol. VI, 1870. Palermo.
(3) Voir p. 367-
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018840030050001
profonde;
lapartie supérieure
du tubebarométrique
renferme le gaz surlequel
onopère ;
elleprésente
deux boulesB,
B’ decapacités
sensiblement
égales, séparées
par unpetit
espacecylindrique
oues t tracé un trai de
repère
rn’ : un au tre trai t m es tplacé
au-des-sous de la deuxième
boule.
Unsupport
à crémaillèrepermet
d’éle-ver ou d’abaisser à volonté le tube
A,
de manière à faire affleurer le lnercure à l’un ou l’autretrait,
et, parconséquent,
réduire àmoitié le volume du gaz enfermé d’abord dans
l’appareil.
La
partie supérieure
du baromètre Aplonge
dans une cuve conte-nant de l’eau que l’on maintient à une
température
constante : ellecommunique
avec lapartie supérieure
d’un baromètre différentielS, S’,
S" de constructionspéciale, qui
sert à déterminer lapression
du gaz dans A.
Ce baromètre est formé d’un tube étroit
bifurqué
à sapartie supérieure
et dont les deuxbranches,
d’un diamètre intérieurégal
à
Om,02,
sont munies de robinets servantprincipalement
à intro-duire le mercure et à purger
l’appareil;
cettedisposition
a pour but d’éviter l’erreurqui,
dans le manomètre différentielordinaire,
peut provenir
de la différence detempérature
de deux colonnes mercurielles.Afin de réduire autant que
possible
les erreurs deréfraction,
les deux branches
larges
on t été rodéesintérieurement,
de ma-nière à en faire des
cylindres parfaits parallèlement
auxgénératrices desquels
on a taillé des f’acesplanes extérieures,
maintenues ri-goureusement
dans le mêmeplan vertical; enfin,
un robinetS", placé
sur la brancheunique, permet,
en lefermant,
d’obtenir unbaromètre
tronqué
ordinaire et d’éviter ainsi les errenrsapportées
par les variations de la
pression atmosphérique.
On mesure la différence de niveau du mercure dans les deux branches du manomètre à l’aide d’un cathétomètré très sensible
et dont la course est peu étendue.
Les
expériences
ontporté sur l’air, l’llydrogène
et l’acide car-bonique :
leur résultat estpurement négatif.
Les écarts constatés parrapport
à la loi de Mariette sont tantôt dans un sens e t tantôt dans l’autre et nedépassent
pas la limi te des erreurspossibles.
Lespressions
initiales ont varié de0mm, 3 à 12mm.
M.
Ainagau
ne pense pas que lesexpérimentateurs qui
sc sontoccupés
avant lui de cettequestion
aient pu obtenir dans leurs502
mesures un
degré
deprécision supérieur
à celuiqu’il
est certaind’avoir atteint. Il en conclut que la
compressibilité
des gaz nepré-
sente aucune discontinuité pour des
pressions supérieures
à1mm,
et que la loi de MariotUe
peut
être courammentappliquée
auxpressions qui
ne descendent pas au-dessous de cette limite.51 série. - Tome XXIX; 1883.
J.-B. BAILLE. - Mesure des potentiels explosifs dans différents milieux, p. 181-193.
Dans un
précédent
travail(1)
L’auteur aexposé
la mesure despotentiels
des corps électriséscapables
de fournir une étincelle delongueur
déterminée dans l’airordinaire,
aux conditions ambiantes detempérature,
depression
et d’humidité : il a en outre étudié l’influence de la courbure de l’électrode sur lepotentiel explosif.
Actuellement M. Baille se propose d’étudier les variations de ce
potentiel
avec latempérature,
lapression
ou la nature du milieutraversé par l’étincelle.
La méthode de mesure demeure la
même.,
mais l’étincellejailli t
à l’intérieur d’un
cylindre
de laiton deom, T 0
de diamètre et deom, 2o
dehauteur, hermétiquement
fermé par deux basesplanes métalliques
et muni deglaces
revêtues intérieurement d’ungril- lage métallique.
Les électrodes étaient dessphères
de0m,03
dediamètre,
l’unefixe,
isolée dubâti,
que l’onélectrisait,
l’autrecommuniquant
au sol etsusceptible
de sedéplacer
par une vis derappel.
La
présence
del’enveloppe métallique augmente beaucoup
lavaleur du
potentiel explosif correspondant
à une distance fixe desboules,
d’unepart
parcequ’il
estpossible
de dessécher l’airplus complètement
à l’intérieur del’enveloppe métallique,
de l’autrepar suite de l’influence
électrique
exercée sur lesparois.
Dans
l’air,
pour une même distanceexplosive,
lerapport V H
du(1) Annales de Chimie et de Physique) Sa série, t. XXV, et Journal de Phy- sique, 26 série, t. 1, p. 16g; 1882.
504
potentiel
à lapression
demeure sensiblement constant. M. 1-larris avait crupouvoir
affirmer que, pour unepression
fixe et des tem-pératures variables,
la variation dupotentiel,
observée avec unedistance
explosive fixe,
n’était fonction que de la masse de gaztraversée,
c’est-à-dire clue lepotentiel
variait en raison inverse dubinôme de dilatation.
D’après
M.Baille,
la variation depotentiel
est
plus rapide
que nel’indiquerait
cette loi. Leproduit V (I
+ at)2 paraît
sensiblement constant.Le Tableau
ci-joint
serapporte
auxexpériences
faites avecdifférents gaz. Pour les gaz autres que
l’air,
la deuxième colonneindique
lerapport
dupotentiel explosif
dans le gaz aupotentiel
explosif
dans l’air à une même distance 8. Pour certains gaz, lechlore par
exemple,
cerapport
est constant,quelle
que soit la valeur de6,
etpeut
servir de mesure aupouvoir
isolant du gaz.Mais avec l’acide
carbonique
ce résultat est très loin d’avoir été.atteint,
et il est difficile d’attribuer un sensprécis
aux mesures.M. Baille pense que la variation du
rapport
est liée à ladécompo-
sition
plus
ou moinscomplète
du gaz,produite
par les étincelles.Tome XXX; 1883.
H. BECQUEREL. - Mémoire sur l’étude des radiations infra-rouges au moyen des phénomènes de phosphorescence, p. 5-68.
Après
un résuméhistorique
trèscomplet
des travauxauxquels
l’étude du
spectre infra-rouge
a donné naissancedepuis
la décou-verte de William
Herschel,
M. H.Becquerel
expose les résultatsqu’il
a lui-même obtenus enutilisant,
àl’exemple
et à la suite deson
père,
les curieusespropriétés
des substancesphosphorescentes,
si bien étudiées par M. Ed.
Becquerel.
On sait que les radiations les
plus réfrangibles
duspectre
sont lesplus
actives pourdévelopper
laphosphorescence,
tandis que les moinsréfrangibles agissent
comme le ferait une élévation detempérature,
activant d’abord etépuisant
bientôtaprès
laphospho-
rescence
précédemment développée
par d’autres radiations. Il résulte de là que, si un écranphosphorescent
a d’abord été illu-miné,
etqu’on
yprojette
ensuite laportion infra-rouge
d’unspectre
très pur, on pourra observerpendant
lespremiers
instantsune
image
directe de cespectre, qui
s’affaibliraprogressivement,
et enfin fera
place
à uneimage négative,
danslaquelle
les bandesfroides
apparaîtront
lumineuses sur un fond obscur.En
1873,
M. Ed.Becquerel (1)
a donné àl’expérience
une dis-position qui permet
d’obtenir d’une manière continuel’image négative
duspectre.
La méthode consiste à provoquer laphospho-
rescence de la substance
impressionnahle, pendant qu’elle
estsoumise à l’influence d’extinction du
spectre infra-rouge.
S’ilarrive que l’extinction est
plus rapide
que l’excitationphospho- rogénique,
lesrégions frappées
par les radiations duspectre
infra-(1) Annales de Chirnie et de Physique, 4e série, t. X, et Journal de Physique,
le série, t. VI, pu 137.
506
rouge resteront
noires,
alors que lesportions
nonimpressionnées
par celui-ci deviendront vivement lumineuses. Ce cas
remarquable
est
présenté
par la blendehexagonale phosphorescente.
Cette sub-stance, réduite en
poudre fine,
avait été fixée d’une manière trèshomogène
sur une bande de carton, au moyen de gommearabique.
La lumière solaire était reçue sur deux fentes
parallèles,
l’unetrès
étroite,
l’autrelarge;
et l’ons’arrangeait
pour obtenir deuxspectres,
lepremier
très net, le second rendu très diffus tant par lalargeur
de la fente d’où il émane que par l’absence de lentille deprojection
sur letrajet
des rayonsqui
lecomposent.
On super- pose, sur le carton, lespectre
diffus à lapartie infra-rouge
duspectre
pur.M. H.
Becquerel
a utilisé la méthodeprécédente, qui
donne unspectre renversé ;
mais il a aussi observé lespectre direct,
pen- dant lapremière phase
de l’action des rayonsinfra-rouges
surune substance
phosphorescente
antérieurement illuminée. Pour donner à cette dernière observation laprécision nécessaire,
il estindispensable
d’avoir une matièrephosphorescente
très active etsurtout
parfaitement homogène;
on l’obtient en tassant la sub-stance, réduite en
poudre itnpalpable,
dans des tubes en verreplats,
scellés à la
lampe
ou dans unepetite
cuve en verre à facesplanes.
Dans ce dernier cas la
glace
an térieure est très mince : elleporte
sur sa face interne une division en millimètres
qui s’applique
ainsi sur la surface
phosphorescente
elle-même etapparaît
en noirsur le fond lumineux constitué par cette surface ; elle fournit à l’ob-
servateur des
repères
pourrelever,
dansl’obscurité,
laposition occupée
par les raiesspectrales.
En outre de la blende
hexagonale, employée
surtout pour l’observation desspectres inverses,
les substancesphospho-
rescentes
employées
sont diverses variétés très brillantes de sul- fures debaryum,
de strontium et decalcium, préparées jadis
par M. Ed.
Becquerel.
Pour déterminer le
plus
exactementpossihle
leslongueurs
d’onde
correspondant
aux diversesraies,
onprojetait
sur les suh-stances
phosphorescentes
lesspectres
fournis par des réseaux. En raison de lagrande dispersion qu’ils présentent
dans lapartie
infra-rouge,
cesspectres
sont très favorables pour l’observation des raies dans levoisinage
deA;
mais l’observation nepeut
t507
s’étendre bienlnin,
car lapartie infra-rouge
dupremier spectre
est
partiellement
recouverte par lapartie
ultra-violette et brillante dusecona,
et cet effet (!si surtout sensihle sur un écranphospho-
rescent, où l’action
phosphorogénique
du secondspectre
se super- pose à l’effet dela rég i o n
ronge d upremier.
Il est doncindispen-
sable d’élimimer du faisceau de lumière incidente les ravons violets
et ultra-violets et même la
plus grande partie
des rayons lumineuxdu
spectre,
à l’aide d’un verre rouge auprotoxyde
de cuivre. Les observations sont limitées aux rayons dont lalongueur
d’onde estdouble des
plus réfrangibles
des rayonsqui
sont transmis autravers de l’écran
coloré,
car au delàapparaît l’image
active dusecond
spectre. Pratiquement
cette méthode n’a paspermis
d’ob-server directement et de mesurer la
longueur
d’onde des raies audelà de la raie
1042.
L’inconvénient
qui
résulte de lasuperposition
du secondspectre
lumineux avec lepremier spectre infra-rouge
estlargement
com-pensé
parl’emploi
que l’onpcu
faire de cettesuperposition
pour déterminer leslongueurs
d’onde avec unegrande précision. Après
avoir relevé la
position
des raiesinfra-rouges qui apparaissent
surla surface
phosphorescence,
onsupprime
le verre rouge : le secondspectre
lumineuxapparaît
et l’onrelève,
sur le mêmedessin,
laposition
des raiesprincipales
de Fraunhofer. En cespoints,
ladéviation des rayons obscurs
correspond
à unelongueur
d’ondedouble de celle des raies de
Fraunhofer., lesquelles
sont connuesavec
beaucoup
d’exactitude. Par uneinterpolation graphique,
ontrouve ensuite la
longueur
d’onde de toutes les raiesinfra-rouges.
M. Ed.
Becquerel,
par une méthodeditlérente,
avait construit la courbequi
donne leslongueurs
d’onde dans lespectre jusqu’à
1300. Cette courbe coïncide avec celle de M. H.
Becquerel
dansla
partie
commune, c’est-à-direjusqu’à x o40 ;
il est donc naturel d’admettre que la coïncidencepersisterait
audelà,
et même onpeut,
avecvraisemblance, prolonger
la courbejusqu’aux longueurs
d’onde de
1400
à 1500.Les résultats obtenus par M. H.
Becquerel
serapportent :
10 anspectre
solaireinfra-rouge;
2° auxspectres d’absorption
des métauxde la famille du
didyme,
enfin auxspectres
d’émission de divers métaux.1 °
Spectre
solaireinJ’ra-rollge.
- Lespectre supérieur
de la508
fi Et.
1ci-jointe
serapporte
auspectre
solaire. On y remarquespécialement
trois bandesA’, A",
A’" situées dansl’infra-roug.e, d’origine
certainementtellurique
et attribuables à la vapeurd’eau,
et dans l’intervalle en tre A et A’ une raie Y attribuabie au sodium . Au delà de A’" on observe encore deux bandes
plus faihles,
nonFig. i.
figurées
dans notre dessin. Le Tableau suivant donne leslongueurs
d’onde
correspondant
aux diversesportions
duspectre
infra-rouge
d après
M.H. Becquerel :
Longueurs
d’onde desprincipales
raies obscures de larégion infra-
rouge du spectre solaire.
exprlnzées
en millionièmes de millimètre.509
Les nombres
imprimés
enpetits
caractères serapportent
à dcw raies que M.Becquerel
n’a pu discerner etqui
ont été vues direc-tement par 1B11B1. Brewster et Gladstone
(’ ),
en lavant l’oeil aimoment
d’observer,
et en Farinant d’un verre bleu de cobalt(2).
9."
Spectrps d’absorption. -
Lesexpériences
de M. H. Bec-querel
ont été faites sur desproduits préparés
par M.Lecoq
deBoisbaudran
(didyme, samarium, erbium, thulium ).
Leurs solu-tions étaient
placées
en avant de lafente,
de telle sorte que si l’onprojetait
lespectre
solaire surl’écran,
successivement avec ou sansinterposition
de la substanceabsorbante,
lespectre occupait
laméme
position,
et leslignes
duspectre
solaire servaient derepères
pour fixer la
position
des bandesd’absorption.
(’ ) Phil. Trans., t. CL, p, Il7; i86o.
( 2 ) On trouvera dans le :Mémoire original une belle planche représentant le spectre infra-rouge prismatique, et le spectre infra-rouge normal.
510
30
Spectres
d’émission. - Ils ont été observés enplaçant
lasubstance à volatiliser dans un creuset de charbon an-dessous d’une
pointe
decharbon,
et en faisantjaillir
entre lapointe
et lecreuset l’arc
voltaïque
de 5o éléments Bunsen. Cesystème
était ,placé
dans une lanterne deprojection,
etl’image
de l’arc était concentrée sur la fente au moyen dusystème
de lentillesemployé
.pour éclairer les
objets
dans lemicroscope
solaire. On observe lespectre positif qui précède l’extinction ;
mais il estindispensable d’employer,
pour former l’écranphosphorescent,
une substanceassez sensible pour manifester nettement
l’excitation,
maisqui
n’arrive pas
trop rapidement
à l’extinction. Le sulfure de calcium lumineux vert de M. Ed.Becquerel
réalise suffisamment ces con-ditions.
La fig.
I montre lesprincipaux
résultats obtenus avec le so-ditim,
lepotassium,
lecalcium,
lemagnésium,
le thallium et l’ar-gent ;
mais l’auteur se propose deperfectionner
encore ses méthodes d’observation et d’étendre ces résultats àplusieurs
autres métaux.Les
spectres
d’émissioninfra-rouges
n’avaientjamais
été observésavant les travaux de QI. H.
Becquerel.
Nous renverrons le lecteur au Mémoire
original
pour une mul- titude de détails intéressantsqui
ne sauraient trouverplace
dansune
analyse rapide,
et aussi pour les curieuses observations consi-gnées
dans une deuxième Partie duMémoire,
relative à diversphénomènes
dephosphorescence
sous l’influence des radiationscalorifiques. Signalons
enparticulier
ce fait que les diverses sub-stances
phosphorescentes
ont des manières de secomporter
diffé-rentes suivant la durée de
l’exposition
et suivant lesparties
duspectre infra-rouge qu’elles reçoivent.
Il en résulte que des obser- vationsincomplètes pourraient
faire croire à l’existence de bandesqui n’appartiennent
réellement pas auspectre infra-rouge,
etdont la
production
sur l’écran tient auxpropriétés particulières
dela substance
phosphorescente,
a larapidité plus
ou moinsgrande
de l’extinction dans les diverses
parties
du rouge et de l’infra- rouge.511
CORNU. - Rapport sur les machines électrodynamiques appliquées à la trans-
mission du travail mécanique de M. Marcel Deprez, p. 214-238.
Ce
rapport
a pourobjet
lesexpériences
exécutées le 4 mars 1883 aux ateliers du Chemin de fer duNord,
pourl’application
des machines
dynamo-électriques
de M.Deprez
autransport
de laforce,
par l’intermédiaire d’un filtélégraphique.
La machine
génératrice (type
NI.Deprez, n 20)
était reliée à la machineréceptrice (machine Gramme, type
Dtransformé)
d’uncôté par un fil court et peu
résistant,
de l’autre par un fil télé-graphique
en fergalvanisé
de4mm
dediamètre, passant
par la station duBourget
etprésentant
undéveloppement
total de17km.
Ces
conditions,
bien due n’étantpoint identiques à
celles Oll l’onse trouve d’ordinaire pour le
transport
de laforce,
n’ontpoint
paru à la Commission de nature à altérer la valeur des
expériences,
étant donné
qu’on
ne faisait usage que de courants continus et non de couiants alternatifs.Les résultats des mesures sont de deux sortes : les uns,
dynamo- métriques,
serapportent
au travailtransmis ;
les autres,électriques,
aux forces électromotrices
développées
dans les deux machinesgénératrice
etréceptrice.
lls sont résumés dans les deux Tableaux suivan ts :Résultats
dynamonaétriques.
512
Résultats
électriques.
Voici les
principales
conclusionsqui
se déduisentde l’inspection
de ces Tableaux :
Le travail absorbé par la
génératrice
et transmis à laréceptrice
a
augmenté
avec la vitesse de lagénératrice :
il a atteintchevaux,
pour une vitesse de
1024
tours, à travers une résistance effective de 160 ohmsreprésentant
une doubleligne télegraphique
de8km, J
delongueur.
l,e rendement brut a pu monterjusqu’à 37-’
pour i oo du travail
dépensé;
et, si l’on fait abstraction du moteurmécanique,
pour s’attacher au résultatproduit
par les transfur- mations successives del’énergie,
le rendementdynamométrique
amême
atteint 48
pour I 00.Le Tableau des résultats
électriques
montre que laligne
télé-graphique
a sensiblementprésenté, pendant
letransport
de laforce,
c’est-à-dire avec un courant de2amp,5,
la résistance de 160 ohmsqu’on
lui trouve avec un courant deoamp,
o 1pendant
les essais
préalables;
cette observationparaît
établir suffisamment l’accord entre la théorie etl’expériencc
pourl’analyse
desphéno-
111ènes de transformation de
l’énergie
dans le circuit.La derniére colonne du Tableau donne le
rapport i
des forcesélectromotrices totales
développées
danschaque
machine : on saitque ce
rapport représente
le rendementdynamométrique,
lors-qu’on néglige
lesphénomènes
d’inductionqui accompagnent
toujours
laproduction
du courantprincipal
dans les machinesdynamo-électriques.
Orl’expérience
montre que le rendementélectrique
est notablementplus
élevé que le rendementdynamo- métrique.
Pouranalyser
deplus près
cedésaccord,
il vaut mieuxcalculer
séparément
les deux termes dont le rendementélectrique
n’est que le
rapport. L’énergie électrique développée respective-
ment dans la
génératrice
et dans laréceptrice
a pour valeurEI 75g,
eI 75g;
et 1erapport e E
de ces deuxquantités
estprécisément
le rem-dement
électrique
que nous considérons. Le Tableau suivantpermet
de comparerl’énergie électrique développée
dans les deux machines au travailmécanique
cédé à lagénératrice
et recueillisur la
réceptrice :
On reconnaît que, dans chacune des deux
machines, 1 énergie
créée est inférieure à
l’énergie dépensée,
tandis clue le raisonne-ment
ordinaire,
fondé sur leprincipe
de la conservation del’énergie,
les supposeégales.
Auxéquations théoriques
il faut donc
pratiquement,
substituer deséquations
dans
lesquelles
H et li sont des coefficientsplus petits
que 1, et514
dont les valeurs pour les deux machines étudiées ont été de
0,87
et.
0,81,
soito, 84
en moyenne.A. MUNTZ et E. AUBIN. - Détermination de l’acide carbonique de l’air dans les stations du passage de Vénus, p. 238-248.
Voici les résultats moyens des
expériences :
Il ressort de
l’inspection
de ce Tableau que lesproportions
d’acide
carbonique
contenu dans l’air de ces stations trèséloignées
ne diffèrent pas
beaucoup
de celles que l’on a trouvées dans notreclimat. La moyenne
générale 2,78
est un peu inférieure à celle trouvée par M. Reiset dans le nord de la France(2,962)
et àcelle que les auteurs du Mémoire ont trouvée dans la
plaine
deVincennes
(2,84)
et au sommet du Pic du Midi(2,86).
Ilparaî-
trait donc que la
grande
moyenne doive être un peu inférieure à cellequi
serait établied’après
les observations faites enEurope.
La moyenne des
prises
de nuit est, dans toutes lesstations,
inférieure à celle des
prises
dejour.
Lalégère
infériorité de laproportion
d’acidecarbonique,
dansl’hémisphère sud,
estégale-
ment
digne
de remarque.AIMÉ WITL. - Étude sur les moteurs a gaz tonnani, p. a8g-3a8.
Ce Mémoire se divise en deux
parties :
l’unethéorique,
l’autreex périm en tale.
Dans la
première,
l’auteur définit lescycles,
calcule les coeffi-cients
économiques
et les constan tes des machines à gaz tonnant;dans la
seconde,
il compare lescycles théoriques
auxcycles
réelset il donne les résul tats de ses
expériences
sur lesexplosions
sui-vies de détente.
I. M. Vlitz divise les moteurs à gaz en
quatre
groupes.a. Moteurs à
explosion
sanscompression; type,
rnotellr Le- noir. - Lepiston aspire
lemélange
tonnant sous lapression
constante de
l’atmosphère :
la communication avec l’extérieur étantinterceptée,
le gaz est enflammé et il détone. Onadmet,
d’une manière un peu
arbitraire, qu’au
moment del’explosion
levolume reste constant et que la
pression
seuleaugmente.
Les gaz de la combustion se détendent ensuite suivant uneadiabatique
en
produisant
dutravail,
et ils sont enfin refroidis souspression
constante avant d’être
rejetés
dansl’atmosphère,
durant lapériode
de retour du
piston.
Lecycle
ainsiengendré
estreproduit
dansla
partie supérieure
de laftg.
i .1 ’b.
Moteurs czexplosions
aveccomhresszon: tyye,
rnoteur Otto.- Lemélange
estaspiré
par une pompe auxiliaire sous lapression
constante de
l’atmosphère, puis
il estcomprimé
suivant une adia-batique,
soit dans un réservoirintermédiaire,
soit dans lecylindre
de travail. L’inflammation
ayant lieu,
le gaz s’échauffe sous volumeconstant et la
pression
atteint sonmaximum;
les gaz de la com- bustion se détendent suivant uneadiabatique,
et,après
détentecomplète,
sont refroidis etexpulsés
souspression
constante(fig. 2).
c. Moteurs à combustion avec
compression: type,
lnoteur Si-m2on. - Le
cycle
ne diffère duprécédent
que par le mode d’échauf- fement du gaz,qui
seproduit
nonplus
à volume constant, mais àpression
constante(fig. 3).
d.
Moteurs atmosphériques: t)/pe,
moteur Otto etLangen. -
Dans ces
appareils,
le travail moteur est effectué parl’atmosphère.
Le
mélange
tonnant, introduit dans lecylindre
sous lapression
de516
l’atmosphère,
faitexplosion,
eu lepiston, qui
estlibre,
est vive-ment retôulé : en vertu de sa vitesse
acquise,
il détend les pro- , 1.duits de la combustion
jusc.lu’à
unepression
moindre que Japression initiale ;
leur forceélastique
diminue encore par refroi-dissement,
à volume constant au contact d’unréfrigérant; puis,
Fig. 2.
la
pression atmosphérique agissant
sur la facesupérieure
dupis-
ton Je ramène en
arrière,
endéveloppant
un travail utilisable eten
comprimant
lesgaz jusqu’à
lapression
extérieure souslaquelle
ils sont
expulsés.
Libre dans lapremière période
ducycle,
le517
piston
est rendu solidaire de Farbre de couche moteur dans samarche
rétrograde
par l’intermédiaire d’un mécanismeparticulier.
Le
cycle
de ces mo teurs estreprésente
parla jl’g’. 4.
Avant
d’appliquer
aux moteurs à gaz tonnant lesprincipes
deFig. 3.
la
Thermodynamique,
il est nécessaire de se convaincre que l’onpeut appliquer
auxcycles
réalisés dans ces machines laqualifica-
tion de
cycles fermés;
enréalité,
on admet dans lecylindre
unmélange d’hydrogéne, d’oxyde
decarbone,
de carbures divers etd’air ;
on renvoie dansl’atmosphère
de l’acidecarbonique
et deFig. 1.
la vapeur d’eau presque entièrement
condensée,
et, par consé-quent,
l’état final de la masse gazeuse n’est pasidentique
à sonétat initial. Mais il suffit de remarquer que la nature des gaz in- troduits dans le
cylindre
est indifférente : il reviendrait au même d’introduire lemélange nnal,
s’il étaitpossible d’y
faire passer, d’une source de chaleurextérieure,
laquantité
de chaleurdévelop-
518
pée
par la combustion. Les moteurs à gaz tonnant ne diffèrent donc des nioueurs à gaz ordinaires que par la manière dont s’in- troduit lachaleur,
et les calculs de laThermodynamique
ne ces-sent pas de leur être
applicables.
Les divers
cycles neprésentés
parlesftg.
i , 2,3? 4
sont formésd’adiabatiques
et delignes parallèles
aux axes des volumes et despressions :
il est, parsuite,
facile de calculer le coefficient écono-mique théorique caractéristique
de chacund’eux,
en admettantque, dans toutes les
transformations,
lemélange
gazeux se com-porte
comme un gazparfait.
Iln’y
a, eneffet,
aucun motif de re-pousser cette
hypothèse,
dans les limites où la vapeur d’eau pro-venant de la combustion
échappe
à la condensation.Désignons
part la
température
initiale dumélange
gazeux,T la
température
maximumd’explosion
ou decombustion,
q la
température
des gaz à la fin de lacompression adiabatique,
t’ la
température
à la fin de la détenteadiabatique,
e pour les machines
atmosphériques,
latempérature
àlaquelle
onabaisse
les gaz avant que1 atmosphère
commence la compres- sionadiabatique.
Toutes cestempératures
sontcomptées
à par- tir du zéro absolu.03B3 est
lerapport C c
des chaleursspécifiques
àpression
constante et à volume constant desproduits
de la combustion.Des calculs bien connus
donnent,
pour les coefficients écono-miques
p desquatre
groupes demachines,
les valeursà l’aide
desquelles
on pourra discuter les méritesthéoriques
desdivers moteurs. Pour passer à
l’application,
il est nécessaire de connaître lestempératures
et lespressions développées
dans lacombustion des
mélanges
tonnants, ainsi que les valeurs des cha-519 leurs
spécifiques
desproduits
de laconibustiun,
d’où l’on déduira la valeur de y. Considérantuniquement
des moteurs alimentes parun
mélange
d’un gazd’éclairage
connu etd’air,
M. Witzsuppute
sur les recherches antérieures de divers
expérimentateurs,
et, enparticulier,
sur celles de MM. Maliard et LeChâLelier, poul’
menerà bien ces
calculs,
d’un intérêtpratique,
dans le détaildesquels
nous ne le suivrons pas.
Nous nous bornerons à
reproduire
le Tableau suivantqui
enrésume les résultats :
TT est la
pression
decompression,
P la
pression explosive nlaximum,
p le coefficient
économique,
p’
le rendementgénérique,
c"’est-à-dire lerapport qui
existe entrele coefficient
économique théorique p
et le coefficient écono-mique
ducycle
de,Carnot,
entre les mêmes limites detempéra-
ture.
II. Nous passerons aussi très
rapidement
sur lapartie expéri.-
mentale du Mémoire. Les
cycles pratiques
dii’èrent évidemmentbeaucoup
descycles réels,
car on a admis :il
Que
la détonation est instantanée et que réchauffement desproduits
de la combustions’opère
à volume constant;2°
Que
la détente estcomplète, qu’elle
s’effectue suivant uneadiabatique,
sansperte
nigain
dechaleur ;
30
Qu’il
ne s’exerce pas decontrepression
sur lepiston
dansla
période
de retour vers saposition primitive ;
4° Que
la combustion estcomplète:
5°
Que
les lois des gazparfaits
sontapplicables
auxproduits
dela combustion dans toute l’étendue du
cycle qu’ils parcourent,
ce
qui
nepeut
ètrecomplètement
exact à cause de la vapeur d’eau.Il est intéressant de savoir dans
quelle
mesure la forme descycles
est altérée par la réalisationimparfaite
de ces nombreuse-,520
conditions,
eu, a cetitre,
nousreproduisons
dans lapartie
infé-ricure
des
i , 2,3, 4,
enregard
descycles tliéoriclues,
les dia-grammes relevés directement sur Je
cylindre
des divers mo-teurs
( 1).
BERTHELOT et OGIER. 2013 Sur la chaleur spécifique du gaz hypoazotique,
p. 382-400.
1-,’étuide de la chaleur
spécifique
du gazhypoazotique
et de sesvariations avec la
température emprunte
ungrand
intérêt à lasingularité
que ce gazprésente
sous lerapport
de sa densité de vapeur. On saitqu’il
n’atteint sa densitéthéorique
que vers150°,
et que celle-ci est sensiblement la moitié de celle
qu’il possède
à 27°.
Les auteurs ont mesuré la chaleur totale cédée par le gaz
hypo- azotique
à un calorimètre chauffépréalablement
vers 28° à 30°.Le gaz lui-même était
porté
à destempératures graduellement croissantes,
par intervalles successifs de4oo
à 50°environ, depuis 30" j usdu’ à
300°. Lesappareils
étaient enprincipe les, mêmes
queceux de
Regnault,
c’est-à-diredu’ils
étaient constitués par deuxserpentins :
l’unplacé
dans une étuve où le gaz atteint unetempé-
rature
déterminée,
l’autre dans un calorimètre oû le gaz abandonne la chaleuracquise;
mais cesserpewtins
étaient en verre trèsmince,
rodés à l’émeri et assemblés par le frottement. Les détails de
l’ap- pareil
étaient combinés en vue d’assurer l’identité detempérature
du gaz et de l’étuve et son refroidissement
complet
dans le ser-pentin
ducalorimètre,
et aussi pour éviter toute condensation degouttes liquides
dans ce dernierserpentin.
Voici les résultats obtenus :
(1) Nous l’enverrons le lecteur au original lit description de l’ap-