514 Chapitre 19
Machines thermiques
• Identifier le caractère moteur ou récepteur en fonction du sens de parcours du cycle
(machine motrice : sens horaire ; machine réceptrice : sens trigonométrique).
• Identifier les transformations au contact des sources chaude et froide et les signes des
transferts thermiques à partir des méthodes 19.2 et 19.3.
• Appliquer le premier principe industriel pour déterminer à partir des données fournies
par le diagramme les différents termes énergétiques (travaux et transferts thermiques).
• Calculer le rendement ou l’efficacité de la machine thermique.
Méthode 19.5 : Exploiter un cycle pour calculer le rendement ou l’efficacité
d’une machine thermique
Exercice (19.6)
Quel est alors le rendement de cette machine à vapeur ?
Le rendement de cette machine est η =
−w a
q c
= 38,8 %. Pour le comparer au rendement maximal
(rendement de Carnot), il faut connaître les températures des sources. Celle de la source froide,
c’est-à-dire de l’eau de refroidissement, est de l’ordre de 20
◦ C, soit T F = 293 K. Celle de la source
chaude, c’est-à-dire celle des gaz chauds provenant du foyer de la chaudière, est de l’ordre de
550
◦ C, soit T C = 823 K. Le rendement de Carnot est donc 64 %. Le rendement réel est inférieur au
rendement de Carnot en raison de l’irréversibilité des transformations dans la chaudière et dans le
condenseur, où la différence de température avec la source est importante.
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Machines thermiques
• Identifier le caractère moteur ou récepteur en fonction du sens de parcours du cycle
(machine motrice : sens horaire ; machine réceptrice : sens trigonométrique).
• Identifier les transformations au contact des sources chaude et froide et les signes des
transferts thermiques à partir des méthodes 19.2 et 19.3.
• Appliquer le premier principe industriel pour déterminer à partir des données fournies
par le diagramme les différents termes énergétiques (travaux et transferts thermiques).
• Calculer le rendement ou l’efficacité de la machine thermique.
Méthode 19.5 : Exploiter un cycle pour calculer le rendement ou l’efficacité
d’une machine thermique
Exercice (19.6)
Quel est alors le rendement de cette machine à vapeur ?
Le rendement de cette machine est η =
−w a
q c
= 38,8 %. Pour le comparer au rendement maximal
(rendement de Carnot), il faut connaître les températures des sources. Celle de la source froide,
c’est-à-dire de l’eau de refroidissement, est de l’ordre de 20
◦ C, soit T F = 293 K. Celle de la source
chaude, c’est-à-dire celle des gaz chauds provenant du foyer de la chaudière, est de l’ordre de
550
◦ C, soit T C = 823 K. Le rendement de Carnot est donc 64 %. Le rendement réel est inférieur au
rendement de Carnot en raison de l’irréversibilité des transformations dans la chaudière et dans le
condenseur, où la différence de température avec la source est importante.
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