Les apports de Sadi Carnot et l’expérience de Clément Desormes
Dans le cadre de l’exposition « Sadi Carnot : naissance d’un cycle » au Mus’X, le musée de l’école Polytechnique, notre studio a réalisé deux nouvelles animations 3D comme supports numériques de médiation culturelle :
- Une première vidéo d’exposition retraçant l’évolution des machines à vapeur et les apports théoriques de Sadi Carnot
- Une seconde vidéo pédagogique expliquant l’expérience de Clément-Desormes à travers un appareil exposé au Mus’x reproduit en 3D pour l’occasion.
Le livre virtuel animé de Sadi Carnot
L’animation 3D retrace l’évolution des machines à vapeur et les apports théoriques de Sadi Carnot. Elle fut diffusée pendant plusieurs mois au musée de l’école Polytechnique, projetée sur un mur de la salle d’exposition.
La vidéo a été construite comme un livre virtuel dans lequel nous découvrons au fil des pages des archives animées du musée et des animations 3D de machines à vapeur expliquant leur principe de fonctionnement. La vidéo a été réalisée en très haute résolution (4K) et une voix off accompagne la lecture des textes rédigés par le musée. Les machines à vapeur ont été modélisées à partir des archives et animées en suivant les explications du comité scientifique de l’école. La vidéo complète fut ensuite découpée en plusieurs parties pour une diffusion plus efficace sur YouTube.
LA MACHINE DE NEWCOMENS (~1710)
Il s’agit de la première machine à vapeur utilisable, nommée aussi « machine atmosphérique ». Elle permet de puiser l’eau dans les mines et acheminer l’eau dans les villes. Le succès est tel que la machine se développera partout en Europe. Elle fait partie des inventions qui aboutissent à la création de la machine à vapeur de James Watt en 1769, au début de révolution industrielle.
LA MACHINE DE WATT (~1770)
Aussi appelée « machine à double effet », elle doit son nom à son inventeur James Watt, un ingénieur écossais qui ajoute à la machine à vapeur de Newcomens une chambre de condensation, améliorant considérablement son efficacité.
LA MACHINE DE WOOLF (~1804)
Aussi appelée « machine à haute pression et condensation » améliore une nouvelle fois la machine à vapeur en utilisant deux cylindres successifs au lieu d’un seul. Cette invention suscitera l’intérêt de Sadi Carnot qui rédigera peu après un ouvrage donnant naissance à la thermodynamique.
LA FUSÉE DE STEPHESON (~1829)
« The Rocket » en anglais est une des premières locomotives à vapeur reposant sur les principes des machines précédentes. Pouvant tracter une voiture de 30 voyageurs à 40 km/h, elle remporte le concours de Rainhill le 6 octobre 1829 et est retenue pour motoriser la ligne de Manchester à Liverpool.
LES APPORTS DE SADI CARNOT
Nicolas Léonard Sadi Carnot, physicien et ingénieur français, a reçu une formation à l’école Polytechnique. En 1824, à l’âge de 27 ans, il publie un livre « Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance ». Il pose dans cet ouvrage les bases d’une discipline entièrement nouvelle : la thermodynamique.
L’expérience de Clément-Desormes
Il s’agit d’une expérience de chimie physique et thermodynamique. Elle présente aujourd’hui un intérêt essentiellement historique et didactique car sa précision est assez médiocre.
Cette expérience, réalisée en 1819 par Nicolas Clément et Charles Desormes a été réalisée avec un appareil aujourd’hui exposé au musée de l’école Polytechnique.
Sur la base de photos réalisées au musée, Le Graphiste 3D a modélisé l’appareil en 3D et simuler l’expérience originale pour mieux la comprendre. La vidéo, exposée au public mais aussi destinée à un public averti de scientifiques, explique en détail l’expérience et ses résultats.
