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Physique des systèmes complexes
vr-1 vr-1 v v
_C_ = _B_ ~ __{;__ = _j}_
vr-1 vr-1 v v
D
A
D
A
Ainsi
W=-Q{l-i)
(2)
où Q 1 = nRT1 log(V B /V A) . Si Q 1 est positif (c'est-à-dire si la transformation est
parcourue de A vers B) le travail échangé est fourni à l'extérieur et le cycle est
dit« moteur». Dans ce cas, le fluide prend de l'énergie calorifique à la source
chaude, en restitue une partie à la source froide et pendant ce cycle fournit un travail à l'extérieur.
Dans le cas contraire (si le cycle est parcouru dans le sens BA) le cycle est dit
«récepteur». Dans ce cas, le fluide prend de l'énergie calorifique (refroidit) la
source froide, en restitue une partie (réchauffe) à la source chaude, à condition
qu'on lui fournisse le travail W.
Quel que soit le sens de parcours de cette transformation cyclique, on peut définir
le rendement par
r=l~l=l-i
(3)
Remarquons enfin que
W= f -PdV
(4)
ABCD
représente, sur la figure 4, l'aire de la surface limitée par le parcours ABCD.
Le cycle de Carnot montre, avant tout qu'il est possible de fournir du travail à
partir de deux sources d'énergie calorifiques portées à des températures différentes.
4.4.4. L'entropie du gaz parfait
Pour illustrer la façon de calculer la variation d'entropie d'un gaz parfait, examinons une transformation l'amenant d'un état défini par (nA, PA, TA, VA. U,J à un
état défini par (no, pn, Tn, Vn, Un). Si la transformation s'effectue sans échange de
particules, alors il ne reste que 2 variables indépendantes pour la caractériser car
nous connaissons deux équations d'états reliant entre elles certaines de ces grandeurs extensives
pV = nRT (a) U = nCvT (b)
Il est donc possible de choisir les variables p et V pour représenter la transformation.
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