Chapitre 9 • Les machines thermiques
L’énergie utile est la quantité de chaleur fournie à la source chaude et l’énergie
dépensée pour le fonctionnement est W. D’où, l’expression de l’efficacité d’une pompe
à chaleur :
e P AC =
−Q c
W
Compte tenu des échanges énergétiques, ce coefficient est toujours supérieur à 1 dans
le cas d’une PAC. De plus, l’application du premier principe, W = – Q c – Q f conduit à :
e PAC =
−Q c
W
=
Q c
Q c + Q f
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 =
Q c
Q c + Q f
réversible
=
1
1 +
Q f
Q c
=
1
1 −
T f
T c
=
T c
T c − T f
Théorème de Carnot relatif à une pompe à chaleur
L’efficacité d’une pompe à chaleur 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 =
T c
T c − T f
L’efficacité d’une pompe à chaleur est d’autant plus grande (et la PAC d’autant moins
utile) que les températures des sources sont proches.
LES FLUIDES FRIGORIGÈNES
Le fréon (marque commerciale) est le nom d’une famille de gaz hydrochlorofluorocarbonés
(HCFC) ou chlorofluorocarbonés (CFC) fabriqués par la société DuPont de Nemours. Les
différentes variétés de fréon sont parfois désignées sous le nom de R11, R502, R22 (R
signifiant réfrigérant). Ce gaz frigorigène est toxique, non conducteur et ininflammable.
Le fréon a été utilisé à partir de 1930 comme réfrigérant. Fortement suspectés de détruire
l’ozone O 3 stratosphérique, les CFC sont interdits dans la Communauté Européenne
depuis le 31 décembre 1994. Ils sont remplacés par d’autres dérivés du méthane et de
l’éthane, où le brome remplace le chlore.
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 198 — #208
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L’énergie utile est la quantité de chaleur fournie à la source chaude et l’énergie
dépensée pour le fonctionnement est W. D’où, l’expression de l’efficacité d’une pompe
à chaleur :
e P AC =
−Q c
W
Compte tenu des échanges énergétiques, ce coefficient est toujours supérieur à 1 dans
le cas d’une PAC. De plus, l’application du premier principe, W = – Q c – Q f conduit à :
e PAC =
−Q c
W
=
Q c
Q c + Q f
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 =
Q c
Q c + Q f
réversible
=
1
1 +
Q f
Q c
=
1
1 −
T f
T c
=
T c
T c − T f
Théorème de Carnot relatif à une pompe à chaleur
L’efficacité d’une pompe à chaleur 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 =
T c
T c − T f
L’efficacité d’une pompe à chaleur est d’autant plus grande (et la PAC d’autant moins
utile) que les températures des sources sont proches.
LES FLUIDES FRIGORIGÈNES
Le fréon (marque commerciale) est le nom d’une famille de gaz hydrochlorofluorocarbonés
(HCFC) ou chlorofluorocarbonés (CFC) fabriqués par la société DuPont de Nemours. Les
différentes variétés de fréon sont parfois désignées sous le nom de R11, R502, R22 (R
signifiant réfrigérant). Ce gaz frigorigène est toxique, non conducteur et ininflammable.
Le fréon a été utilisé à partir de 1930 comme réfrigérant. Fortement suspectés de détruire
l’ozone O 3 stratosphérique, les CFC sont interdits dans la Communauté Européenne
depuis le 31 décembre 1994. Ils sont remplacés par d’autres dérivés du méthane et de
l’éthane, où le brome remplace le chlore.
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