Essor de la pratique expérimentale dans l’étude et l’enseignement de la Thermodynamique Appliquée à l’Université de Liège de 1868 à 1914

Vincent Lemort (1, 2)

1 UP1 UFR09 - Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne - École d'histoire de la Sorbonne
2 IHMC - Institut d'histoire moderne et contemporaine

Le présent travail s’intéresse à l’émergence de la thermodynamique appliquée, ou thermodynamique technique, comme discipline scientifique à l’Université de Liège à la fin du long XIXe siècle. Sous l’impulsion du Professeur Victor Dwelshauvers-Dery et au terme d’un long parcours, un Laboratoire de mécanique est mis en place autour d’une machine à vapeur qui deviendra un objet d’étude et d’enseignement. La pratique expérimentale se diffuse dans la formation des ingénieurs et simultanément, Victor Dwelshauvers-Dery développe une activité de recherche qui lui vaudra une reconnaissance internationale. Le premier chapitre présente le contexte historique dans lequel s’inscrit le processus de mise en place du nouveau Laboratoire de mécanique, en abordant à la fois des aspects économiques (l’histoire industrielle de la région liégeoise), techniques (le développement des machines à vapeur) et pédagogiques (l’historique de l’École d’ingénieurs de l’Université de Liège). Le second chapitre détaille la chronologie de la création du Laboratoire (de ca. 1870 à 1887), tout en mentionnant les installations qui étaient mises à la disposition des élèves dès les années 1830, ainsi que l’évolution du Laboratoire entre 1887 et 1937. Ce chapitre positionne également la création du Laboratoire liégeois dans un contexte international de développements d’autres laboratoires de mécanique à la même époque. Le troisième chapitre décrit le fonctionnement du Laboratoire en insistant sur les rôles joués par ses différents membres (professeur, assistants, répétiteurs, élèves, machinistes, préparateurs). Les données financières du Laboratoire sont analysées à la lumière du budget global de l’institution et du coût de la vie en Belgique à la fin du XIXe siècle. Dans le quatrième chapitre, l’analyse des supports des cours de Mécanique appliquée et de Physique industrielle entre 1868 et 1913 est présentée. Cette analyse permet de montrer l’émergence de la thermodynamique appliquée comme nouvelle discipline de l’ingénieur et discipline scientifique à part entière. Ce chapitre insiste sur le concept de machine (thermique) : ses définitions, ses représentations et son évolution à la fin du XIXe siècle. Ce chapitre fournit aussi une description de l’état des connaissances scientifiques et techniques autour de la thermodynamique appliquée aux machines thermiques à l’Université de Liège entre 1868 et 1914. Cette description illustre la diffusion des concepts de la thermodynamique, une science encore jeune, dans une université belge. Ce chapitre présente également une controverse scientifique qui agitait différentes écoles de thermodynamique technique à la fin du XIXe siècle au sujet de l’état de la vapeur d’eau à la fin de son parcours dans le cylindre d’une machine à vapeur. Enfin, le dernier chapitre étudie plus en détail les méthodes et les techniques expérimentales développées et employées au Laboratoire de mécanique à l’occasion des essais de la machine à vapeur. Les instruments de mesures sont décrits et l’originalité et la rigueur des méthodes expérimentales sont soulignées. Deux essais de la machine à vapeur (réalisés en 1888 et 1893) sont présentés et analysés au moyen d’un outil numérique moderne pour l’étude de la thermodynamique appliquée. Ce chapitre présente également l’émergence de l’utilisation des thermocouples pour la mesure intrusive et à haute fréquence des températures, ce qui a permis de faire progresser la compréhension des phénomènes physiques inhérents aux machines thermiques.

Mots clés: Thermodynamique appliquée; Thermodynamique technique; Mécanique appliquée; Physique industrielle; Machine à vapeur; Diagramme thermodynamique; Instrument de mesure; Université de Liège -- Histoire; Enseignement de la thermodynamique appliquée; Victor Dwelshauvers-Dery (1836-1913)

Domaines: Histoire

Vincent Lemort. Essor de la pratique expérimentale dans l’étude et l’enseignement de la Thermodynamique Appliquée à l’Université de Liège de 1868 à 1914. Histoire. 2023. ⟨dumas-04558946⟩