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machine-a-vapeurL'invention de la machine à vapeur, c'est l'histoire d'un long processus de découvertes entamé dès l'antiquité. Bien qu'elle n'en soit pas à l'origine, elle a largement contribué à la révolution industrielle du XIXe siècle. C’est en 1679 que le Français Denis Papin conçoit une sorte de Cocotte-Minute à vapeur pour étudier la pression des gaz. En 1712, Tho­mas Newcomen en 1712 le premier à construire une machine à vapeur, qui sert à pom­per l'eau de la mine de charbon de Dudley, en Angleterre.

 

 

L'invention de la machine à vapeur...

Les premières recherches sur la vapeur date de l'antiquité. Héron d'Alexandrie met au point une turbine rudimentaire à vapeur (l'éolipyle). Les travaux de Torricelli et Guericke au XVIIe siècle se concentrent eux sur la possibilité de condenser de la vapeur. Le premier moteur à piston fut mis au point en 1690 par le physicien français Denis Papin, et fut utilisé pour le pompage de l'eau. La machine de Papin, plus qu'une curiosité, est une machine sommaire fonctionnant sous pression atmosphérique, la vapeur n'étant donc pas comprimée. 

machine vapeur papinTrès rapidement, le mécanicien anglais Thomas Savery améliore cette machine afin de la rendre utile à l'industrie minière. La machine de Savery fut également utilisée pour le pompage de l'eau. Il en fut de même pour le moteur atmosphérique conçu au début du XVIIIe siècle par l'inventeur anglais Thomas Newcomen. Ce dispositif est constitué d'un cylindre vertical et d'un piston à contrepoids.

...contribue à la révolution industrielle

La principale contrainte de la machine à vapeur réside dans les techniques métallurgiques nécessaires pour sa réalisation pratique et parvenir à un résultat fiable et économiquement viable. C'est en cherchant à apporter des améliorations à la machine de Newcomen, que l'ingénieur écossais James Watt réalisa une série d'inventions qui permirent la création de la machine à vapeur moderne. Watt fut à l'origine d'une autre grande innovation : l'utilisation de vapeur sous pression. C'est désormais la vapeur qui pousse le piston alternativement dans un sens puis l'autre.

bateau a vapeurLes brevets de Watt étant tombés dans le domaine public, de nombreux constructeurs améliorent le rendement et la fabrication. Les machines à vapeur s'imposent progressivement au XIXe siècle, augmentant considérablement la production de produits manufacturés et leur transport. Bateaux à vapeur et locomotive à vapeur parcourent le monde, accompagnant la révolution industrielle. Le moteur électrique aura raison de la vapeur, dont l'utilisation deviendra marginale, comme dans les centrales nucléaires.

Bibliographie

Histoire de la machine à vapeur, de Robert Henry Thurston. Decoopman, 2014.

La fabuleuse histoire des inventions - De la maîtrise du feu à l'immortalité. Dunod, 2018.