Chapitre 9 • Les machines thermiques
À retenir
Caractéristiques d’une machine thermique
Une machine thermique constitue un convertisseur d’énergie mettant en jeu des
transferts thermiques avec une ou plusieurs sources de chaleur.
Une machine thermique est un moteur si elle fournit effectivement du travail.
Une machine thermique est un récepteur si elle reçoit effectivement du travail.
Le bilan énergétique pour un cycle de machine thermique est :
W +
i
Qi = 0.
Le bilan entropique pour un cycle de machine thermique est :
i
Qi
Ti
0.
Une machine thermique en contact avec une seule source de chaleur ne peut, au
cours d’un cycle, que recevoir du travail et fournir de la chaleur.
Cycle et efficacité de Carnot
Le cycle de Carnot est un cycle réversible décrit par une machine ditherme en
contact avec deux thermostats. Il comporte : deux évolutions isothermes, aux
températures T f et T c, et deux évolutions isentropiques.
L’efficacité d’un cycle de Carnot ne dépend que de la température des thermostats.
Classification et efficacité des machines thermiques dithermes
Machine ditherme W
Qc Q f
Efficacité
Efficacité de Carnot
Moteur
< 0 > 0 < 0 e =
−W
Qc
e C = 1 −
T f
Tc
Réfrigérateur
> 0 < 0 > 0 e MF =
Q f
W
e C =
T f
Tc − T f
Pompe à chaleur
> 0 < 0 > 0 e PAC =
−Qc
W
e C =
Tc
Tc − T f
Le bilan énergétique pour un cycle de machine ditherme est :
W + Qc + Q f = 0
Le bilan entropique pour un cycle de machine ditherme est :
Qc
Tc
+
Q f
T f
0
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 200 — #210
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