9.4. Machine frigorifique et pompe à chaleur ditherme
• condensation dans le condenseur à la pression P 1 et à la température T 1 constantes,
jusqu’à l’état liquide saturant (4 − 1) ;
• compression isentropique de l’eau liquide de P 1 à P 2 dans une pompe (1 − 2) ;
• chauffage à pression constante P 2 (2 − 2
′ ), puis vaporisation à cette même pression
dans la chaudière (2
′ − 2
′′ ) et enfin chauffage toujours à P 2 constante jusqu’à T 3
(2
′′ − 3).
C
Liq.
Liq. + Vap.
Vap.
Liq.
Liq. + Vap.
Vap.
D
A
B
T
P 2
P 1
S
2'
2''
4
1
2
3
T
P 2
P 1
S
a)
b)
Figure 9.7 Représentation du cycle idéal d’une installation motrice à vapeur
(turbine à vapeur)
a) Cycle de Carnot ; b) Cycle de Rankine
9.4 MACHINE FRIGORIFIQUE ET POMPE À CHALEUR
DITHERME
9.4.1 Introduction
Une application majeure de la thermodynamique est constituée par les machines dont le
but est de réaliser un transfert thermique d’un milieu à basse température vers un milieu
à température plus élevée.
a) Énoncé de Clausius
D’après le principe de l’entropie maximale, un tel transfert ne peut s’effectuer naturellement, et requiert donc un dispositif particulier. Clausius avait énoncé cette impossibilité
ainsi :
Autre énoncé historique du deuxième principe
« La chaleur ne passe pas spontanément d’un corps froid à un corps chaud ».
Autrement dit : « Il est impossible de construire une machine qui fonctionnerait en
cycle, en ayant d’autre effet que de transférer de la chaleur du corps froid vers le corps
chaud ».
©
Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 195 — #205
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