9.3. Moteur thermique ditherme
chaude. En conséquence, l’efficacité (ou rendement) d’un moteur ditherme s’écrit sous
la forme :
e =
−W
Q c
Source chaude (T c )
Source froide (T f )
Moteur
ditherme
Q c
Q f
W
Figure 9.4 Représentation symbolique d’un moteur
ditherme, et des échanges thermiques avec les sources
chaude et froide.
À partir du premier principe, on déduit : W = – Q c – Q f d’où l’expression de l’efficacité :
e =
−W
Q c
=
Q c + Q f
Q c
= 1 +
Q f
Q c
On notera que seule une partie de l’énergie Q c prise à la source chaude est convertie
en travail. L’autre partie est rejetée à la source froide.
Ainsi, si l’énergie mécanique peut être convertie en totalité en énergie thermique
(c’est l’expérience courante), la conversion inverse, d’énergie thermique en énergie
mécanique, ne peut jamais être totale. D’où : e < 1.
Par ailleurs, dans le cas d’un cycle réversible ou cycle de Carnot, nous avons :
e irréversible < e réversible et
Q f
Q c
= −
T f
T c
Soit :
e C =
1 +
Q f
Qc
réversible
= 1 −
T f
T c
Théorème de Carnot relatif au moteur ditherme
L’efficacité d’un moteur ditherme est maximale lorsque le cycle est décrit de façon
réversible. Sa valeur, e C , ne dépend que des températures T c et T f des thermostats :
e C = 1 −
T f
T c
©
Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 191 — #201
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chaude. En conséquence, l’efficacité (ou rendement) d’un moteur ditherme s’écrit sous
la forme :
e =
−W
Q c
Source chaude (T c )
Source froide (T f )
Moteur
ditherme
Q c
Q f
W
Figure 9.4 Représentation symbolique d’un moteur
ditherme, et des échanges thermiques avec les sources
chaude et froide.
À partir du premier principe, on déduit : W = – Q c – Q f d’où l’expression de l’efficacité :
e =
−W
Q c
=
Q c + Q f
Q c
= 1 +
Q f
Q c
On notera que seule une partie de l’énergie Q c prise à la source chaude est convertie
en travail. L’autre partie est rejetée à la source froide.
Ainsi, si l’énergie mécanique peut être convertie en totalité en énergie thermique
(c’est l’expérience courante), la conversion inverse, d’énergie thermique en énergie
mécanique, ne peut jamais être totale. D’où : e < 1.
Par ailleurs, dans le cas d’un cycle réversible ou cycle de Carnot, nous avons :
e irréversible < e réversible et
Q f
Q c
= −
T f
T c
Soit :
e C =
1 +
Q f
Qc
réversible
= 1 −
T f
T c
Théorème de Carnot relatif au moteur ditherme
L’efficacité d’un moteur ditherme est maximale lorsque le cycle est décrit de façon
réversible. Sa valeur, e C , ne dépend que des températures T c et T f des thermostats :
e C = 1 −
T f
T c
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