Gaz interne

“ Quels sont les phénomènes dont la cheminée et le tuyau sont le théâtre?
Vous savez déjà que la combustion n'est autre chose que la combinaison avec le combustible de l'un des gaz dont le mélange constitue l'air, et qu'on appelle l'oxygène. Cette combinaison a lieu avec un grand développement de chaleur, et c'est cette chaleur que nous employons à chauffer nos appartements.
Mais cette combinaison ne détruit, n'anéantit ni le combustible, ni l'oxygène. Anéantir est un mot aussi impossible à comprendre que le mot créer. La matière ne se détruit pas plus qu'elle ne se crée. ”

“ Quand les combustibles renferment, outre le carbone, de l'eau toute formée ou de l'oxygène et de l'hydrogène dans les proportions nécessaires pour la produire, on ne peut plus regarder le volume de gaz qui se dégage comme égal au volume d'air appelé, dilaté à la température de la cheminée, car il en diffère par le volume de vapeur produite. ”

“ Pour le gaz notamment, il est bien certain que l'emploi des calorifères sans tuyaux a fait considérer souvent ce mode de chauffage comme malsain, nauséabond, etc., tandis qu'avec de bons appareils, le gaz devient le combustible le plus commode, le plus propre, le plus instantané et dont la chaleur peut-être le mieux réglée. ”

“ Une propriété très-remarquable des gaz est leur diffusibilité. Un gaz qui s'échappe dans l'air s'y dissipe bien vite; des gaz différents, renfermés dans des capacités particulières à chacun d'entre eux, et qu'on fait communiquer ensemble, se comportent l'un par rapport à l'autre comme si les capacités étaient vides. Si l'on a deux ballons communiquant par deux robinets et dont l'un est rempli de gaz acide carbonique et l'autre vide, le gaz se partagera entre les deux ballons dès qu'on ouvrira le robinet. ”

“ L'emploi des gaz, comme combustibles, présente de tels avantages, à cause de la facilité du mélange avec l'air et du règlement de la combustion, qu'on a construit, pour transformer en gaz les combustibles solides, des fourneaux spéciaux qu'on appelle des gazogènes. ”

“ Ainsi, quand il prend du gaz oxygène, qu’il le combine avec un corps quelconque qui le solidifie, le gaz oxygène perd la chaleur qui, combinée d’abord avec lui, le maintenait à l’état de gaz ; et cette chaleur qui se perd et se dissipe rend compte à Lavoisier des phénomènes de la combustion. ”

“ La combustion du gaz altère l'air à la manière des autres corps, mais plus considérablement qu'aucun d'eux.
Ainsi, un bec de gaz consomme 28 litres de gaz par heure, absorbe 63 litres 1/3 d'oxygène, et produit 42 1/2 d'acide carbonique. ”

“ Il n'y a, vous le savez, rien de remuant comme un gaz, et si l'on permettait aux molécules échauffées d'aller à tort et à travers fraterniser avec celles qui ne le sont pas, elles leur auraient vite communiqué leur chaleur, sans que le gaz cesse pour cela d'être mauvais conducteur, de même que notre thermomètre montant tout à l'heure au haut du vase ne prouvait rien en faveur de la conductibilité de l'eau dans laquelle il était plongé. ”

“ Rien ne se perd dans la nature, ainsi dans la combustion du bois, du charbon de terre, du charbon de bois, du coke, etc., les produits qui prennent naissance sont variables, mais ils se répandent tous dans l'atmosphère sous, forme de gaz visibles ou invisibles. Dans le gaz d'éclairage bien épuré, on obtient comme produits de combustion de la vapeur d'eau et de l'acide carbonique; la vapeur d'eau provient de la combinaison de l'oxygène atmosphérique avec l'hydrogène du gaz. L'acide carbonique résulte d'une autre combinaison de l'oxygène avec le carbone contenu aussi dans le gaz. ”

“ On peut réduire la perte, en abaissant utilement la température par la décomposition d'une certaine quantité d'eau ou de vapeur, en hydrogène et en oxygène. Ce dernier gaz s'unit au carbone pour former de l'oxyde de carbone, en diminuant la proportion d'air nécessaire, tandis que l'hydrogène augmente la masse des gaz combustibles. ”

“ L'air échauffé se dilate; une partie de l'oxygène de l'air brûle le carbone du gaz pour former de l'acide carbonique, l'hydrogène pour former de l'eau, et toute cette masse gazéiforme opère sur la surface du piston une pression que les organes de la machine transforment en travail. Le second tiroir est destiné à l'échappement des produits de la combustion. Rien de plus simple comme principe. ”

“ La quantité de gaz dont un dissolvant se charge ou se dépouille est proportionnelle à la tension de l'atmosphère qui est en contact avec ce dissolvant. De l'eau recouverte d'une atmosphère d'acide carbonique en absorbe jusqu'à ce que le gaz dissous fasse équilibre à la pression de cette atmosphère. Quand cette pression augmente, la quantité de gaz dissous s'accroît; quand elle diminue, au contraire, une partie du gaz que l'eau contient s'échappe aussitôt. ”

“ Allumons une bougie : que se passe-t-il donc? Du moment où nous mettons le feu à la mèche, celle-ci, disons-nous, imprégnée d'un corps gras, décompose en brûlant ce corps gras et produit des gaz qui se combinent avec l'oxygène et donnent de la flamme. Il y a du reste continuité du phénomène, c'est-à-dire production continue de gaz combustible qui se transforme en flamme : la chaleur de ce gaz, en effet, fait fondre le corps gras, la stéarine; celle-ci monte par capillarité dans la mèche et, sous l'influence de la chaleur, donne naissance à un nouvel afflux de gaz. ”

“ On comprend bien mal cet ingénieux procédé lorsqu’on s’imagine que le gaz aqueux ne va porter au loin, dans les tuyaux où il circule, que la chaleur sensible ou thermométrique : les principaux effets sont dus à la chaleur de composition, à la chaleur cachée, à la chaleur latente qui se dégage au moment où le contact de surfaces froides ramène la vapeur de l’état gazeux à l’état liquide. ”

“ Le manque de concordance s'explique parfaitement par la variété des éléments qui interviennent dans la formation des gaz. La composition dépend en effet de la nature du combustible, de son épaisseur et de sa répartition sur la grille, de l'activité du tirage, de la période de la combustion, de la position de la prise de gaz, etc. Le puisage des gaz se faisant en général pendant un temps très court, on a une composition qui correspond à un état particulier et local et qui se modifie à chaque instant. ”

“ En effet, l'acte de la respiration, chez un adulte, rejette dix-huit litres d'acide carbonique par heure, et si vous ajoutez à ce chiffre l'appoint fourni par l'éclairage des lampes à pétrole, à l'huile et au gaz, lesquelles déversent, par
la combustion, du gaz irrespirable et surchauffé, il existe, accumulée au plafond, une somme considérable de gaz méphitiques que nous ferons évacuer par un orifice en communication avec l'air extérieur, et muni d'une fermeture à soupape, pour permettre d'en régler le fonctionnement. ”

“ On voit facilement, d'après ce qui vient d'être exposé, que le gaz se répand, pour ainsi dire, à mesure qu'il se produit, dans les tuyaux de communication et dans les becs où il se consomme immédiatement, en sorte que le régulateur, par ses oscillations, fournit à la fois du gaz à la dépense des becs et de l'huile à la cornue, et donne ainsi lieu à une production constante de lumière, sans qu'il soit nécessaire de réunir une grande quantité de gaz dans un réservoir. ”

“ Ainsi que nous l'avons dit (11) , il ne suffit pas de fournir au combustible le volume d'air nécessaire pour sa combustion, il faut encore assurer le mélange des gaz comburants et combustibles par des dispositions produisant à la sortie du' foyer, à une température suffisante, des remous et des tourbillons ; si ces remous ne se produisent qu'à une grande distance du foyer, les gaz sont trop refroidis pour que la combustion s'effectue. ”

“ Quand on a affaire à un combustible solide comme le charbon de bois, par exemple, il faut nécessairement le surveiller, l'entretenir en le renouvelant de temps à autre, et en agissant que par tâtonnement, tandis qu'au contraire, quand on emploie le gaz ayant une action calorifique constante, sa direction est des plus simples et des plus faciles; tout est subordonné au réglage d'un robinet soumis à la volonté exclusive de la ménagère ; aussi ce n'est pas sans raison qu'on apprécie aujourd'hui tous les avantages qu'on peut tirer du gaz employé à la cuisson des aliments. ”

“ La division, en jets ou en lames minces au contact de l'air, se réalise avec les gaz bien plus facilement qu'avec les autres combustibles, et ce n'est pas le moindre avantage de la transformation des combustibles solides en gaz par les gazogènes. ”

“ Emploi du gaz. — Depuis quelque temps, au lieu de chauffer le four à réverbère avec de la houille et l'air atmosphérique, on emploie fréquemment comme combustible les gaz du gueulard ou des gaz de générateur. On désigne sous ce dernier nom des gaz combustibles produits dans un appareil en forme de cuve — le générateur — par la combustion incomplète de matières, qui consistent ordinairement en déchets de bois, de charbon de bois, débris de lignite, tourbe, etc., que l'on ne peut guère utiliser autrement ”

“ Cette utilisation a fait reconnaître que les gaz présentent, sur les solides, de nombreux avantages, au point de vue de la facilité de la combustion, qui peut être obtenue plus complète et se régler plus commodément au moyen de valves et de robinets. On peut obtenir des flammes longues ou courtes à volonté et produire des températures plus élevées, en chauffant, avant la combinaison, le combustible et le comburant. ”

“ L'application du gaz aux recherches scientifiques offre aujourd'hui, avec les appareils successivement imaginés, des moyens d'opérer qui rendent faciles bien des manipulations pénibles autrefois et permettant même de tenter des recherches pour lesquelles on eût reculé avec les appareils de chauffage au charbon de bois ou à l'alcool. ”

“ Toutes les fois qu'un gaz est en contact avec un liquide, celui-ci en absorbe une certaine quantité, dépendant de la pression extérieure, de la proportion du gaz dans l'enceinte où s'opère le phénomène, et de la nature des deux corps eu contact. ”

“ Les gaz se rassemblant dans les espaces se mirent à tourner avec une vitesse inouïe, ils se détachèrent en masses et formèrent les mondes qui se groupèrent par systèmes. Les gaz se liquéfièrent, et se transformant par une décomposition infinie, produisirent l'eau qui, s'évaporant et se convertissant à son tour, forme les nuages et les mers. ”

“ Toutes ces variétés de combustion prouvent que le gaz a cela de particulier qu'il se prête facilement aux applications qui lui sont propres et qui seront de notre part l'objet d'une étude spéciale dans le cours de cet ouvrage.
La combustion d'un corps quelconque à l'état solide ou gazeux développe une quantité de chaleur correspondante à la puissance calorifique des éléments qui le constituent et qui sont soumis à l'action comburante de l'oxygène. ”

“ Que l’on veuille bien admettre un instant avec nous, que le chauffage par le gaz hydrogène pur soit installé dans nos maisons. Supposez donc, cher lecteur, qu’au lieu de vous chauffer, devant le traditionnel foyer de votre cheminée, à l’aide d’un feu de bois qui rôtit vos tibias, pendant qu’un courant d’air froid, qui se glisse sournoisement par-dessous la porte, vient vous glacer les talons et le dos ; supposez que votre appartement soit soumis à la douce influence du calorique émané d’un jet de gaz hydrogène artistement disposé. ”

“ Les résultats de l'emploi du gaz que j'ai prévus dès "1856 ont été justifiés, principalement en ce qui concerne la cuisson des aliments. On en apprécie chaque jour, les avantages, en raison des résultats économiques qui assurent sa supériorité sur les autres combustibles. Le gaz a cet avantage qu'il simplifie le service en procurant immédiatement la chaleur, il en permet la régularisation, ce qui assure ainsi la marche des opérations scientifiques, quand on lui demande son concours pour les manipulations chimiques ”

“ Il y a cependant des gaz qui ont résisté à tous nos efforts pour les réduire par la condensation à l'état liquide ou solide : tels sont le gaz oxygène, le gaz azote, le gaz hydrogène. Quelques physiciens ont supposé que l'état gazéiforme de ces corps dépendait d'une force quelconque additionnelle à la répulsion exercée par le calorique ”

“ Comme les corps solides et liquides, les gaz se dilatent par l'action de la chaleur; mais ici, les effets de la dilatation sont incomparablement plus marqués et amènent de tout autres conséquences. En raison de la grande mobilité de ses molécules, lorsqu'un gaz est échauffé en un point quelconque de sa masse, il en résulte aussitôt des variations de densité qui amènent la production de courants. ”

“ Un quart d’heure après la sortie il trouve un mélange de vapeur d’eau, d’oxygène, d’azote et de gaz carbonique ; enfin au bout d’une ou deux heures le gaz carbonique et la vapeur d’eau ont disparu, et on ne trouve plus que les gaz de l’air. ”

“ Les changements d'état, où tantôt la victoire de l'attraction sur la chaleur rapproche jusqu'à en faire des molécules liquides les molécules indisciplinées d'un gaz, ou fixe invariablement en un corps solide les mobiles atomes d'un liquide, et tantôt au contraire la victoire de la chaleur sur l'attraction rend aux molécules solidifiées d'un liquide leur mobilité, ou, plus chauffées encore, leur permet de s'envoler en gaz. ”

“ Il faudra naturellement employer des récupérateurs de chaleur, ne laissant point perdre les gaz à une trop haute température dans l'atmosphère et échauffant avant leur combinaison les gaz combustibles produits dans des gazogènes et l'air destiné à oxyder ces gaz, on obtient ainsi une température plus élevée et plus régulière. ”

“ La chaleur transmise, à travers la masse, par les gaz de la combustion qui se dégagent du bas, produit la distillation des couches supérieures; le mélange de gaz, oxyde de carbone, hydrogènes carbonés, etc., s'échappe par un orifice placé près du sommet et il est conduit par des tuyaux aux foyers spéciaux où la combustion doit s'effectuer.
Les gaz qui sortent du gazogène ont une température qui dépend de la nature du combustible; avec la tourbe et le bois, elle ne dépasse pas quelquefois 300°, tandis qu'elle s'élève à 7 et 800° et au-dessus avec la houille et le coke. ”