Annales des Mines (1878, série 7, volume 14)
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THÉORIE DES MACHINES A FROID.
THÉORIE DES MACHINES A FROID.
les machines à gaz liquéfiables et à force mécanique que nous avons décrites dans le chapitre précédent. Le vase D remplit l'office d'aspirateur, la chaudière A joue le rôle de compresseur.. La force mécanique produisant l'aspiration est remplacée par l'affinité de l'eau pour le gaz ammoniac; et la force mécanique nécessaire à la compression est remplacée par
la chaleur qui rompt cette affinité et qui met le gaz en liberté. On prévoit donc d'avance que nous retrouverons ici la plupart des équations que nous avons établies pour la machine à gaz liquéfiable. S 55. Nous supposerons tout d'abord que, sous l'influence de la chaleur communiquée à la solution ammoniacale de la chaudière A, il-ne sorte de cette chaudière que du gaz ammoniac et point de vapeur d'eau. Considérons un certain poids de gaz entrant dans la chaudière à l'état de dis-
solution. Il sera échauffé, puis séparé par la chaleur de son dissolvant; il faudra pour cela employer une certaine quantité de chaleur Q'. Amené dans le condenseur, il sera refroidi, puis liquéfié, et il aura cédé à l'eau qui entoure
le serpentin une quantité de chaleur Q1; dans le réfrigérant, il s'évaporera en empruntant à l'extérieur une quantité de chaleur Q; il sera absorbé par le liquide du vase D d'absorption, en dégageant de la chaleur qui viendra en déduction de celle que doit fournir la chaudière, et enfin
il sera renvoyé à la chaudière, où il arrivera exactement dans son état primitif. A cause de l'échangeur de chaleur E, toute la chaleur du liquide pauvre sortant de la chaudière sera restituée au liquide riche, y entrant, de sorte que
les changements de température de l'eau ne nécessitent aucune dépense de chaleur.
Dans ce cycle complet, si l'on néglige le petit travail accompli par la pompe, et les refroidissements ou réchauf-
fements dus au contact de l'air, il est clair que toute la
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chaleur fournie extérieurement, 1° par la chaudière, Q', 2° par le réfrigérant Q, sera égale à la chaleur Q enlevée par l'eau du condenseur. On aura donc Q"
et le rendement sera r,
- Q, expression identique à celle
que nous avons trouvée pour les machines à action mécanique.
La quantité Q', quantité de chaleur qu'il faut dépenser pour produire la quantité Q de calories négatives, étant égale à Q, Q, a la même expression que la quantité As,., équivalent calorifique du travail mécanique à dépenser dans les machines à action mécanique pour produire cette même quantité Q de calories négatives. Nous allons montrer plus loin qu'entre les mêmes limites de température
dans le condenseur et dans le réfrigérant, et pour une même valeur de Q, la quantité Q' des machines à affinité, est sinon rigoureusement, au moins très-approximativement égale à la quantité Aryr. Nous arrivons donc à ce résultat remarquable que dans toutes les machines à froid, quand on opère entre les mêmes limites de température, la quantité théorique de chaleur
négative produite est exactement la même par calorie dépensée, soit directement clans la machine à affinité, soit indirectement, sous forme de travail, dans les machines à action mécanique. Seulement comme une calorie représentée par 424 kilogrammètres coûte, clans les meilleures machines motrices, au moins to calories dépensées effectivement clans un foyer, il résulte de là que la machine à affinité présente théoriquement un avantage considérable -sur toutes les autres, puisque la chaleur y est employée directement et non sous
la forme coûteuse du travail mécanique. Pratiquement,