Mesures des températures

La capacité de l’obus est bien plus grande
que celle de la bombe de M. BERTHELOT, et elle
a l’avantage d’assurer, dans tous les cas, la
parfaite combustion du charbon par un certain
excès d’oxygène, même quand la pureté
de ce gaz livré par le commerce laisse un peu
a désirer.
En outre, l’obus est destiné à l’étude de tous
les combustibles, même des gaz. Or, il arrive
souvent que les gaz de gazogènes industriels,
les gaz des hauts-fourneaux contiennent plus
de 70 % de matières inertes, acide carbonique
et azote, et il est indispensable d’en prendre
une quantité importante si l’on veut provoquer
une elévation mesurnble de la temperature du
calorimètre.
L’obus est nickelé extérieurement. Intérieurement,
il est préservé par une couche d’émail
blanc contre l’action corrosive et oxydante de
la combustion. ·
Cette couche d’émail, nécessaire à la conservation
de l’appareil, remplace la chemise de
platine qui garnissait la bombe ayant servi
aux premiers essais faits au Collège de France.
L’obturation de l’obus se fait par un bouchon
en fer à vis venant serrer une bague de
plomb enchassée dans une rainure circulaire.
Le bouchon porte un robinet à vis coni9.ue,
dit robinet pointeau, qui sert à l’introduction
de l’oxygène. Une électrode bien isolée, et prolongée
à l’intérieur par une lige de platine or
d’acier traverse le bouchon.
La fig. 192 montre d’ailleurs les détails de
cette partie très importante de l’appareil.
Une autre tige métallique, également fixéE
au bouchon, soutient la capsule plate où l’on
place le combustible à essayer.
On enflamme celui-ci en le mettant en· contact
‘avec une petite spirale en fil de fer qu’un
courant électf’ique brûle au moment voulu, et
qui joue ainsi le rôle d’amorce.
L’agitateur hélicoïdal de M. BERTHELOT est
commandé par une combinaison cinématique
très simple et très douce, dite mouvement de
drille h (fig. 191) qui permet à l’opérateur
d’imprimer, sans fatigue, au système, un mouvement
régulier.
Les thermomètres employéo; doivent être de
précision. Ils J?ermettent d’apprécier· les centièmes
de degre. Le courant électriCJ.ue est produit
soit par un accumulateur, soit par une
pile au bichromate pouvant donner 12 volts
2 ampères. Dans le cas où l’on emploie un courant
a voltage plus élevé, il y a lieu de ramener
le voltage à 10 oli 12 volts, à l’aide de résistances.
Un compteur à secondes permet d’apprécier
les durées d’échauffement et de refroidissement.
Le manomètre M (figure 190) est fixé sur un
socle en fonte sur lequel se trouve également
un robinet pointeau R permettant d’introduire
facilement l’oxygène sous pression dans l’obus.
La pression convenable, J?.OUr la combustion
de un gramme de combustiole, est de 25 atmosphères
au plus.
Détermination du pouvoir calorifique des
combustibles solides. – On pèse un gramme
de la substance à essayer dans la capsule, on
ajuste à l’électrode et au support de la capsule
un petit morceau de fil de fer ,en forme
de torsade d’un poids connu qui sert d’amorce.
Après avoir introduit le tout dans l’obus, on
serre fortement à l’aide d’une clef à six pans
le bouchon de la chambre de combustion, que
l’on saisit à cet effet entre les mâchoires d’un
étau.
On met le robinet pointeau de l’obus en com:
r;.unication avec le raccord du tube du manomètre,
en ayant soin de ferme:r le robinet pointeau
qui est sur le socle du manomètre. On
ouvre ensuite le robinet du récipient d’oxygène
et très doucement celu: du manomètre
jusqu’à ce que l’aiguille marque 25 atmospùères.
Après avoir fermé le robinet du tube
d oxygène, on ferme aussi très exactement le
robinet du manomètre ainsi que celui de l’obus,
et on détache le tube qui faisait communiquer
le manomètre avec le tube d’oxygène.
Il est recommandé : 1 • de ne pas peser la
substance et en particulier le charbon en poudre
trop fine; 2° d’introduire lentement l’oxygène,
de peur de soulever par le courant de
gaz la matière qui se trouve dans la capsule.
‘ L’obus ainsi préparé est placé dans le calorimètre
(figure 191). On y dispose le thermomètre
et l’agitateur. Le mécanisme de celui-ci
i;ermet de régler sa course de façon à éviter
la rupture du thermomètre. On verse l’eau qui
a été préal•ablement jaugée dans une carafe de
2 litres 200. On agite quelques minutes le liquide,
pour que l’ensemble du système se mette
en équilibre de température, et on commence
l’observation.
L’expérimentateur note la température de
_::;.inute en minute pendant q11atre ou cinq minutes,
de façon à fixer la loi que suit le therxr.
omètre avant l’inflammation. Puis, il met le
feu en app.rochant de l’obus les électrodes
d’une pile ou d’un accumulateur; l’une d’elles
est connectée à la borne isolée; la seconde est
simplement appliquée en un 1-oint quelconque
du rpbinet.
L’inflammation a lieu aus~itôt; la combusHon
est presque instantanée, mais la transmission
de la chaleur à l’eau du calorimètre prend
quelques minutes.
On inscrit la température une demi-minute
i-p,rès la mise en feu, puis à la fin de la minute
d inflammation. On continue les observations
thermométriques de minute en minute, jusqu’au
moment où le thermomètre commence à
descendre régulièrement. C’est le maximum.
On continue l’observation encore pendant
cinq minutes, de façon à fixer la 101 suivie
i:ar le thermomètre aprè,, le maximum.
On a alors les éléments principaux du calcul.
&&. PESEE DU CHARBON. – La pesée du
charbon se fait au moyen de bascules.
Il existe des appareils faisant automatiquem
mt ce contrôle. On conçoit que de tels app:
reils ont leur utilité dans les grosses centrales
de production d’énergie.
&8. MESURE DES TEMPERATURES. – La
mesure des températures de l’eau d’alimentation
se fait au moyen de thermomètres.
Pour la mesure de la température des gaz
de la combustion, la question est plus délicate.
Pour faire la mesure à la base de la cheminée,
où la température des gaz ne dépasse
pas 150 à 200°, on peut se servir de thermo-
1aètres.
Pour évaluer la température beaucoup plus
élevée des gaz dans le premier parcours de la
chaudière, on se sert de pyromètres.
Plusieurs principes servent de base à la
construction des pyromètres.