Chapitre 9 • Les machines thermiques
b) Rendement d’un cycle de Carnot
Théorème de Carnot
• « Toutes les machines thermiques non réversibles fonctionnant selon un cycle
ditherme non réversible entre deux sources données ont une efficacité (rendement
ou coefficient de performance) inférieure à celle d’une machine fonctionnant de
manière réversible entre les mêmes sources » :
e irréversible < e réversible
• « Toutes les machines réversibles fonctionnant selon un cycle ditherme réversible
ont la même efficacité lorsqu’elles fonctionnent avec les mêmes sources ».
Par conséquent, l’efficacité d’un cycle de Carnot est indépendante de la substance
motrice : elle ne dépend que de la température des thermostats :
e = f (T f , T c ).
Par ailleurs, le cycle de Carnot étant un cycle ditherme réversible, le bilan entropique
donne :
Q c
T c
+
Q f
T f
= 0 soit
Q f
Q c
= −
T f
T c
.
Dans le cas d’un cycle ditherme réversible (cycle de Carnot), le rapport des quantités
de chaleur échangées avec les deux thermostats est égal en valeur absolue au rapport
des températures des thermostats.
9.3 MOTEUR THERMIQUE DITHERME
9.3.1 Caractéristiques et efficacité thermodynamique
a) Caractéristiques
L’analyse du diagramme de Raveau a permis d’identifier un seul secteur correspondant
à un fonctionnement moteur.
Un moteur thermique ditherme est une machine thermique qui (Fig. 9.4) :
• fournit effectivement un travail (W < 0) ;
• reçoit effectivement un transfert thermique d’une source chaude (Q c > 0) ;
• fournit effectivement un transfert thermique à une source froide (Q f < 0).
b) Efficacité thermodynamique
Dans le cas d’une machine motrice, l’énergie utile est le travail alors que l’énergie
dépensée pour le fonctionnement est la quantité de chaleur reçue de la part de la source
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 190 — #200
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b) Rendement d’un cycle de Carnot
Théorème de Carnot
• « Toutes les machines thermiques non réversibles fonctionnant selon un cycle
ditherme non réversible entre deux sources données ont une efficacité (rendement
ou coefficient de performance) inférieure à celle d’une machine fonctionnant de
manière réversible entre les mêmes sources » :
e irréversible < e réversible
• « Toutes les machines réversibles fonctionnant selon un cycle ditherme réversible
ont la même efficacité lorsqu’elles fonctionnent avec les mêmes sources ».
Par conséquent, l’efficacité d’un cycle de Carnot est indépendante de la substance
motrice : elle ne dépend que de la température des thermostats :
e = f (T f , T c ).
Par ailleurs, le cycle de Carnot étant un cycle ditherme réversible, le bilan entropique
donne :
Q c
T c
+
Q f
T f
= 0 soit
Q f
Q c
= −
T f
T c
.
Dans le cas d’un cycle ditherme réversible (cycle de Carnot), le rapport des quantités
de chaleur échangées avec les deux thermostats est égal en valeur absolue au rapport
des températures des thermostats.
9.3 MOTEUR THERMIQUE DITHERME
9.3.1 Caractéristiques et efficacité thermodynamique
a) Caractéristiques
L’analyse du diagramme de Raveau a permis d’identifier un seul secteur correspondant
à un fonctionnement moteur.
Un moteur thermique ditherme est une machine thermique qui (Fig. 9.4) :
• fournit effectivement un travail (W < 0) ;
• reçoit effectivement un transfert thermique d’une source chaude (Q c > 0) ;
• fournit effectivement un transfert thermique à une source froide (Q f < 0).
b) Efficacité thermodynamique
Dans le cas d’une machine motrice, l’énergie utile est le travail alors que l’énergie
dépensée pour le fonctionnement est la quantité de chaleur reçue de la part de la source
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