La machine à vapeur (1712)

Son inventeur

Elle n'aurait pu se commercialiser sans

  • James Watt (1769)

Elle permit le développement de

  • la thermodynamique
  • l'ère industrielle

Elle rendit obsolète

Plus de détails ci-dessous

La machine à vapeur n'aurait pu se commercialiser sans James Watt

Schéma de la machine à vapeur de Newcomen sans la séparation du condenseur et de la chaudière
Machine Newcomen
Schéma de la machine à vapeur de Watt avec la séparation du condenseur et de la chaudière
Machine de James Watt

Inconvénients de la machine Newcomen

  • Son cylindre devait être réchauffé régulièrement car il refroidissait trop rapidement par l’injection d’eau froide dans le condenseur.
  • Le mouvement créé n’était qu’un va-et-vient rectiligne.

Avantages de la machine de James Watt

  • Sa machine permet de créer un mouvement de rotation à partir du mouvement rectiligne du piston.
  • Cela lui permit ensuite de concevoir le cylindre à double action : la vapeur entraîne le piston, lors de sa montée ET de sa descente.
  • Plus besoin de chauffer les cylindres avant utilisation : le condenseur (partie qui refroidit les vapeurs) se trouve à l’extérieur.

Elle permit le développement de la thermodynamique

Graphiques et images illustrant les alternances de compression et de détente d'un cycle de Carnot
Cycle de Carnot

Dans les années 1820, Sadi Carnot ne débattait pas de la question sur la nature de la chaleur mais plutôt de son utilisation : il soutenait la théorie du calorique proposée par Lavoisier. Inspiré par l’étude des machines à vapeur, il étudia les machines thermiques dans le but de les rendre plus performantes, vu la tournure stratégique que prenait le développement de cette nouvelle technologie.

En 1824, il publia un article “Réflexions sur la puissance motrice du feu et les machines propres à développer cette puissance” qui constitue l’acte fondateur de la thermodynamique. Il démontra que toutes machines thermiques pouvaient être divisées en 3 composants :

  • une source de chaleur : foyer dans une machine à vapeur ou bouilleur
  • un fluide actif : transmet la chaleur l’eau et la vapeur
  • un récepteur de chaleur : le condenseur.

Elle permit le développement de l'ère industrielle

Avec le XIXième siècle, l’avènement de la machine à vapeur fit basculer l’ancien système bois/eau/muscle sur la triptyque fer/houille/vapeur caractéristique de la révolution industrielle. Cela permit le développement de : 

  • Locomotives : elles permirent de rallier des villes lointaines. Toutes les grandes villes d’Europe se relièrent par des chemins de fer pour créer un énorme réseau propice aux échanges commerciaux et touristiques. 
  • L’industrie sidérurgique (entre autres) : elle n’était plus liée à la proximité géographique d’une rivière pour utiliser des moulins et pouvait s’implanter près des mines.
  • L’alternateur électrique : il permet de générer du courant électrique et ainsi illuminer les villes : la fée électrique n’aurait pas pas fait beaucoup d’étincelles sans la machine à vapeur. 

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