9.1. Généralités sur les machines thermiques
9.1.3 Bilan énergétique et bilan entropique
Considérons une machine thermique qui, au cours d’un cycle, échange un travail W
avec le milieu extérieur et les quantités de chaleur Q i avec des sources de chaleur de
température constante T i (thermostats). Le fluide circulant dans la machine constitue un
système fermé.
Remarque
Le cas des machines thermiques fonctionnant au contact de sources de températures
variables sera abordé au paragraphe 9.5.
a) Bilan énergétique
Pour un cycle de la machine, l’application du premier principe donne :
DE cycle = D(U + E c + E p ) cycle = W +
i
Q i
et comme E est une fonction d’état, DE cycle = 0.
Le bilan énergétique pour un cycle de machine thermique est :
W +
i
Q i = 0
b) Bilan entropique
Pour un cycle de la machine, appliquons le deuxième principe à l’ensemble [machine,
milieu extérieur] :
Cf. chapitre 8,
§ 8.2
DS cycle = S e + S p avec S p 0
et comme S est une fonction d’état, DS cycle = 0.
L’entropie échangée par le fluide au cours d’un cycle est donnée par la somme des
entropies échangées avec chacune des sources de chaleur de température constante. En
conséquence :
S e =
i
S e,i =
i
Q i
T i
Soit :
S p = – S e = –
i
Q i
T i
0
Le bilan entropique pour un cycle de machine thermique est :
i
Q i
T i
0
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 185 — #195
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