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Quelle pression exercée sur le piston d’une machine à vapeur le fait bouger ?

Dans une machine à vapeur, la pression exercée sur le piston qui le fait bouger est la pression de vapeur générée par l’eau bouillante. Voici une explication étape par étape de la façon dont la vapeur exerce une pression sur le piston :

1. Eau bouillante : L'eau est chauffée dans une chaudière jusqu'à ce qu'elle atteigne son point d'ébullition et se transforme en vapeur. La chaudière est un récipient fermé capable de résister à la pression et à la température élevées de la vapeur.

2. Génération de vapeur : Lorsque l’eau bout, des bulles de vapeur se forment et montent jusqu’au sommet de la chaudière. La vapeur est ensuite dirigée vers le cylindre, qui est une chambre cylindrique dans laquelle se déplace le piston.

3. Pression de la vapeur : La vapeur remplit le cylindre et exerce une pression sur le piston. La pression de la vapeur est la force par unité de surface exercée par la vapeur. Plus la température et le volume de la vapeur sont élevés, plus la pression qu’elle exerce est importante.

4. Mouvement du piston : La pression de la vapeur pousse contre le piston, le faisant se déplacer selon un mouvement linéaire. Le piston est relié à une tige de piston, elle-même reliée au vilebrequin. Lorsque le piston se déplace, il convertit le mouvement linéaire en mouvement rotatif, qui est utilisé pour alimenter la machinerie.

5. Valve d'échappement : Une fois que le piston atteint la fin de sa course, la soupape d'échappement s'ouvre pour évacuer la vapeur utilisée du cylindre. Cela permet de maintenir une différence de pression constante entre la vapeur dans le cylindre et la pression atmosphérique à l’extérieur.

6. Mouvement alternatif : Le piston se déplace d'avant en arrière dans le cylindre, poussant alternativement contre la vapeur et permettant à la soupape d'échappement de la libérer. Ce mouvement alternatif entraîne le vilebrequin et génère de la puissance.

En résumé, la pression exercée sur le piston dans une machine à vapeur est provoquée par la pression de vapeur générée par l’eau bouillante. La vapeur exerce une force sur le piston, qui à son tour convertit le mouvement linéaire en mouvement rotatif pour alimenter diverses machines et appareils.