HISTOIRE DU RUMFORD

L’histoire du foyer Rumford et de son inventeur

Le nom Rumford ne s’applique pas qu’à la forme et au style du foyer du même nom. C’est aussi le nom de son inventeur. Le comte Rumford eut une vie très intrigante et son histoire est riche en exploits, que ce soit en Europe ou en Amérique du Nord. Il fut scientifique, inventeur et aventurier. Ses principaux travaux portèrent sur les effets de la chaleur et son mode de transmission.

Rumford fit appel à toutes ses connaissances sur la chaleur afin d’améliorer les foyers. Il fabriqua un foyer plus petit et plus étroit avec des ébrasements à angle plus prononcé pour réfléchir davantage la chaleur. De plus, il innova avec un avaloir plus aérodynamique afin d’éliminer la turbulence et tirer la fumée à l’extérieur sans perdre l’air chauffé de la pièce.

Le comte Rumford causa tout un émoi à Londres lorsqu’il présenta son idée de restreindre l’ouverture de la cheminée pour en augmenter l’ascendance. Rumford et ses ouvriers modifièrent les foyers en insérant des briques dans l’âtre pour que les murs des côtés soient en angle et ajoutèrent un rétrécissement à la cheminée pour accélérer la montée de l’air dans le conduit. Le foyer produisait efficacement une circulation aérodynamique de l’air qui faisait monter toute la fumée dans la cheminée au lieu qu’elle se répande dans la pièce et incommode les personnes qui s’y trouvent. Plusieurs demeures londoniennes cossues furent modifiées selon ses instructions et devinrent des maisons sans fumée. Lorsque la nouvelle de cet exploit fut répandue, Thompson devint une célébrité.

Rumford rédigea deux articles détaillant les améliorations apportées aux foyers en 1796 et 1798. Il fut aussitôt populaire et dès les années 1790, son « foyer Rumford » était déjà qualifié de technologie avancée, et de renommée mondiale.

Benjamin Thompson: inventeur, espion et comte du Saint-Empire roman germanique

Benjamin Thompson est né dans la région rurale de Woburn, au Massachusetts, le 26 mars 1753. Son lieu de naissance est d’ailleurs préservé en tant que musée. Il fréquentait l’école du village, mais il marchait souvent jusqu’à Cambridge avec Loammi Baldwin (qui devint le père du génie civil américain) pour assister aux conférences du professeur John Winthrop, à l’université de Harvard. À l’âge de 13 ans, il est l’apprenti d’un marchand du nom de John Appleton, tout près de Salem, et il excelle dans ce commerce. C’est la première fois que Thompson interagit avec des gens raffinés et éduqués et il adopte plusieurs de leurs caractéristiques, y compris un intérêt pour les sciences. Alors qu’il se remet d’une blessure à Woburn en 1769, Thompson réalise plusieurs expériences sur la nature de la chaleur et commence à correspondre à ce sujet avec Loammi Baldwin et plusieurs autres personnes. Plus tard la même année, il travaille pendant quelques mois pour un commerçant à Boston et ensuite, il est brièvement, et sans grand succès, un apprenti pour un médecin à Woburn.

En 1772, l’avenir de Thompson semble incertain, mais dans cette même année, son destin se transforme subitement. Il rencontre, séduit et marie une riche héritière au réseau social très développé du nom de Sarah Rolfe. Il déménage à Portsmouth, New Hampshire, et grâce à l’influence de son épouse auprès du gouverneur, il est nommé major dans une milice du New Hampshire.

Lorsque la Révolution américaine commence, Thompson est un homme d’influence en Nouvelle-Angleterre et il s’oppose aux rebelles. Il recrute activement des loyalistes pour les combattre. Il s’attire ainsi l’hostilité du parti populaire et sa maison est saccagée par des émeutiers. Il s’enfuit vers les frontières britanniques en abandonnant sa femme. Thompson est accueilli par les Britanniques, il leur transmet des informations privilégiées au sujet de l’armée américaine et il devient le conseiller du Général Gage et de Lord Germain.

Tout en travaillant pour l’armée britannique aux États-Unis, il mène des expériences sur les propriétés de la poudre à canon et ses résultats sont acclamés et finalement publiés en 1781 dans les publications Philosophical Transactions de la Royal Society. Ainsi, lorsqu’il déménage à Londres, à la fin de la guerre, il a déjà une réputation de scientifique.

La plénitude bavaroise 

En 1785, il déménage en Bavière pour devenir un aide de camp pour le prince électeur Karl Theodor. Il vit onze ans en Bavière, années pendant lesquelles il réorganise l’armée et établit des maisons de réforme pour les pauvres. De plus, il invente la soupe Rumford, une soupe très nourrissante pour les pauvres, et il instaure la culture de la pomme de terre en Bavière. Il invente la chandelle de cire pour remplacer celle confectionnée de gras de bœuf ou de suif. Il fonde aussi le Englischer Garten de Munich, qui est réputé comme étant un des plus grands jardins publics au monde. En 1792, il reçoit la distinction de comte de l’Empire romain en l’honneur de toutes ses réalisations. Thompson opte alors pour le nom Rumford, l’ancien nom de Concord au New Hampshire, endroit où la fortune lui sourit pour la première fois.

Expériences sur la chaleur 

Ses expériences en artillerie et en explosifs se transforment en un intérêt marqué pour la chaleur. Il développe une méthode pour mesurer la chaleur spécifique des solides, mais est très déçu d’apprendre que Johan Wilcke a priorité sur ces mêmes découvertes.

Ensuite, Thompson étudie les propriétés isolantes de divers matériaux, dont la fourrure, la laine et les plumes. Il conclut correctement que les propriétés isolantes de ces matériaux naturels découlent du fait qu’elles empêchent la convection d’air. Il fait alors une déduction inexacte selon laquelle l’air et tous les gaz sont des non-conducteurs parfaits de chaleur. Il s’en sert également comme argument pour affirmer que la providence divine a pourvu les animaux de fourrure pour assurer leur confort.

En 1797, il propose une extrapolation de ses idées portant sur la non-conductivité en les appliquant aux fluides, prétention qui soulève une forte opposition du milieu scientifique, notamment des physiciens John Dalton et John Leslie. Les instruments de précision nécessaires à la vérification de ses idées n’existaient simplement pas à l’époque. On croit que ses croyances religieuses l’auraient mené à cette idée ainsi qu’un profond désir de redéfinir l’eau comme un élément providentiel, privilégié et central à la vie humaine.

Équivalent mécanique de la chaleur

Les plus importants exploits de Thompson sont réalisés à Munich et portaient sur la nature de la chaleur. En 1789, il publie un article soutenant que la chaleur n’était pas, comme on le croyait au sein de la communauté scientifique, de nature calorique, mais était plutôt une forme de mouvement. Il avait observé la chaleur de friction en travaillant à l’arsenal de Munich. Il finit par démontrer que l’on pouvait faire bouillir l’eau par moyen de friction générée par alésage, un fait qui, selon lui, s’opposait à la théorie du calorique. Quoique très mal accueilli à l’époque, on reprendra certains aspects de son travail, au 19e siècle, lors de l’élaboration du principe de la conservation de l’énergie.