Tableau des puissances calorifiques de quelques matières combustibles, en unités de chaleur (322): 1o d'après Dulong; 2° d'après les expériences récentes de MM. Favre et Silbermann; 3° d'après leur composition, en prenant 34462 pour la puissance calorifique de l'hydrogène et 8080 pour celle du carbone.

(*) Ce résultat a été fourni par du charbon de bois fortement calciné, en tenant compte de l'oxyde de carbone formé; en négligeant cet oxyde, la puissance calorifique ne serait que de 7833.

Pendant longtemps on a admis que la puissance calorique d'un combustible était proportionnelle à la quantité d'oxygène nécessaire à sa combustion : c'est ce que semblaient confirmer les puissances calorifiques du carbone et de l'hydrogène obtenues par M. Despretz; mais cette loi a été démentie par les expériences de Dulong, qui ont donné pour le carbone et l'hydrogène des puissances calorifiques qui sont loin d'être dans le rapport des quantités d'oxygène absorbées.

Tableau des puissances calorifiques des combustibles généralement employés dans l'industrie, et des quantités de chaleur que rayonnent ces combustibles en brûlant, en supposant leurs puissances calorifiques égales à l'unité (357, 358 et 359).

De ce tableau il résulte que la quantité de chaleur rayonnée par la flamme est très-faible relativement à celle rayonnée par le charbon. Tableau des quantités de chaleur moyennes produites par une mesure de volume de quelques combustibles. Ces quantités de chaleur ont été obtenues en multipliant les puissances calorifiques des combustibles par le poids en kilogrammes de leur mesure de volume.

COMBUSTIBLES.

344. Combustibles. Les combustibles le plus généralement employés dans l'industrie sont le bois, le charbon de bois, la tannée, la tourbe, le charbon de tourbe, la houille et le coke.

Le carbone et l'hydrogène sont les deux principaux éléments utiles qui composent les combustibles.

C'est entre les températures de 400 et 500° que les combustibles commencent à brûler en donnant de la lumière (315).

543. Bois. Le bois est formé : 1° d'une matière que M. Payen appelle cellulose, qui constitue la charpente solide de toutes les plantes, et qui se compose de 0,444 de carbone, et de 0,556 d'oxygène et d'hydrogène dans les proportions convenables pour faire de l'eau; 2° d'une matière incrustante de composition variable avec la nature des bois, très-riche en carbone, et contenant un petit excès d'hydrogène sur la quantité nécessaire à la composition de l'eau. Le bois contient en outre moyennement 0,015 de matières étrangères qui donnent naissance aux cendres lors de la combustion : les bois de chauffage ordinaires contiennent à peu près 0,02 de ces matières étrangères.

Le bois vert contient de 0,37 à 0,48 d'eau, qu'il peut perdre sans que sa nature soit altérée; celui de 4 à 5 mois de coupe, employé au charbonnage, en contient de 0,30 à 0,35, et celui de chauffage de 8 à 12 mois de coupe, de 0,20 à 0,25.

Il faut éviter de faire la coupe des bois lorsqu'ils sont en pleine séve; ainsi, la saison d'hiver doit être choisie pour l'effectuer. On peut considérer quinze à vingt ans comme l'âge du bois à charbon, vingt-cinq à trente ans comme celui du bois à brûler, et cent ans et au-dessus comme celui du bois d'œuvre.

La France produisait annuellement, d'après M. Héron de Villefosse, 9 804 928 cordes, de chacune 2,75 stères de bois de chauffage; ce qui équivalait à 84163 426 francs.

Des analyses faites par M. Dumas sur différents bois réduits en poudre et desséchés à 140° ont donné en moyenne les compositions suivantes, sans variations sensibles :

D'où il résulte qu'on peut admettre pour la composition des bois desséchés à 140°: carbone 0,50, hydrogène 0,06, oxygène 0,41, azote 0,01, cendres 0,02; soit: carbone 0,50, hydrogène libre 0,01, hydrogène et oxygène dans le rapport nécessaire pour faire de l'eau 0,46, azote 0,01, cendres 0,02.

La puissance calorifique du bois desséché à 140° est alors

0,50 × 8080 + 0,01 × 34 462 = 4385.

(359)

Rumford, à l'aide de son calorimètre, a obtenu 2550 pour la puissance calorifique des bois à brûler ordinaires, et 3450 à 3960 pour différents bois préalablement desséchés sur un poêle.

Les deux expériences suivantes, faites sur une grande échelle, semblent, comme le remarque Péclet, assigner au bois une puissance calorifique se rapprochant plus de la puissance calorifique théorique que celle obtenue en petit par Rumford.

Dans une expérience faite aux anciens bains du pont Marie, en deux heures, on a brûlé 200 kilog. de bois pelard et produit un effet équivalent à 7180 kilog. d'eau chauffés de 85', soit un effet de 3000 unités de chaleur par kilog. de bois. Admettant que ce bois contenait 0,25 d'eau, la puissance calorifique du bois sec serait 4000.

A Wesserling, dans une chaudière chauffée au bois, on a obtenu, pour la moyenne de plusieurs jours d'expérience, 3,24 de vapeur par kilog. de bois; la fumée, à son entrée dans la cheminée, était à 250°, et elle contenait encore 10 p. 100 d'oxygène, c'est-à-dire que la moitié seulement de l'oxygène de l'air avait été employée à la combustion. A l'aide de ces chiffres, on arrive à 2800 pour la puissance calorifique du bois employé, soit, selon qu'on suppose que ce bois contient 0,25 ou 0,30 d'eau, 3733 ou 4000 pour la puissance calorifique du même bois sec.

De tous les faits observés il résulte : 1° que tous les bois au même état de dessiccation produisent sensiblement la même quantité de chaleur; 2o que pour les bois parfaitement desséchés artificiellement, la puissance calorifique est d'environ 4000, et que pour les bois à l'état ordinaire de dessiccation, qui renferment à peu près 0,25 à 0,30 d'eau, la puissance calorifique varie de 3000 à 2800 (359).

D'après Péclet, la quantité de chaleur rayonnée par le bois de hêtre en petits morceaux est à la quantité de chaleur entraînée par la fumée dans le rapport de 1 à 2,5, et, par suite, à la quantité totale de chaleur développée, dans celui de 1 à 3,5; ces rapports sont beaucoup plus grands pour les bois en gros morceaux donnant des charbons volumineux très-rayonnants (page 590).

Péclet a reconnu aussi que le pouvoir rayonnant était variable pour les différents bois en morceaux ordinaires, mais qu'il était à peu près le même pour tous les bois en petits morceaux.

Tableau de la composition au bois pris dans les diverses parties d'un arbre et desséché à 80°, d'après les analyses récentes de M. Violette, directeur de la poudrerie d'Esquerdes. Les feuilles desséchées à 100° ont perdu 60 pour 100 d'eau et les branches 45.

En France, on appelle : 1o bois neuf, le bois qui a été transporté au lieu de consommation par voiture ou par bateau; 2° bois flotté, celui qui a été transporté en trains flottants; 3° bois pelard, le bois de chêne écorcé.

Sous le rapport de leur emploi comme combustible, on divise les bois en deux classes. La première comprenant les bois durs et compactes, ceux dont la densité est la plus grande tels que le chêne, le hêtre, l'orme, le frêne, etc. La seconde renfermant les bois blancs, mous, légers, comme le pin, le sapin, le bouleau, le tremble, le peuplier, etc.

Les bois compactes ne brûlent que par la surface; la chaleur qui se propage dans l'intérieur en dégage les gaz combustibles qui brûlent en totalité dans les commencements, et il ne reste bientôt plus qu'un charbon volumineux, compacte, se consumant lentement et sans flamme. Les bois légers brûlent avec rapidité, parce que leur porosité permet à l'air d'y pénétrer facilement, et qu'ils se déchirent sous l'action de la chaleur; la majeure partie du carbone qu'ils renferment brûlant en même temps que les gaz combustibles, ils laissent peu de charbon, et la flamme dure presque pendant toute la combustion. La différence dans la manière de se comporter à la combustion des bois durs et des bois légers diminue nécessairement à mesure que les bûches sont de moindres dimensions.

Dans les verreries, les fourneaux à porcelaine, et même les fours à poterie commune, où l'on a besoin d'une température très-élevée et d'une flamme longue et continue, on emploie toujours des bois tendres; tandis que pour leurs usages où l'on a besoin d'une température beau