Chapitre 6
153
Introduction
Grâce aux chapitres 4 et 5, nous avons appris à quantifier l’énergie dans
des fluides en fonction de leurs propriétés. Nous allons désormais utiliser
ces fluides dans des machines pour transformer chaleur en travail et travail
en chaleur. Dans ce chapitre 6 (cycles thermodynamiques), nous souhaitons
formaliser la notion de cycle, en répondant à deux questions :
• Comment fonctionnent les moteurs, réfrigérateurs et pompes à chaleur ?
• Comment quantifier leur efficacité ?
6.1 Conventions graphiques
Nous commençons par nous accorder sur quelques conventions graphiques
et de notation, qui sont résumées en figure 6.1.
Figure 6.1 – Nouvelles conventions graphiques et de notation des transferts énergétiques. Les flèches blanches sont orientées selon le sens physique des transferts ;
La somme algébrique de tous les travaux est représentée par un unique transfert
nommé travail net.
Schéma CC-0 Olivier Cleynen
Nous utilisons de larges flèches blanches pour représenter le sens physique
des transferts. Nous ne modifions pas notre convention de signe (les transferts sont positifs vers le système et négatifs lorsqu’ils en proviennent),
mais seulement la convention graphique pour les orienter, afin de rendre la
visualisation des transferts dans les machines plus intuitive.
La somme algébrique du travail reçu í µí± in et fourni í µí± out par une machine
est nommé le travail net í µí± net . Le travail net peut être positif (reçu par la
machine de l’extérieur) ou négatif (fourni par la machine à l’extérieur), selon
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
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Introduction
Grâce aux chapitres 4 et 5, nous avons appris à quantifier l’énergie dans
des fluides en fonction de leurs propriétés. Nous allons désormais utiliser
ces fluides dans des machines pour transformer chaleur en travail et travail
en chaleur. Dans ce chapitre 6 (cycles thermodynamiques), nous souhaitons
formaliser la notion de cycle, en répondant à deux questions :
• Comment fonctionnent les moteurs, réfrigérateurs et pompes à chaleur ?
• Comment quantifier leur efficacité ?
6.1 Conventions graphiques
Nous commençons par nous accorder sur quelques conventions graphiques
et de notation, qui sont résumées en figure 6.1.
Figure 6.1 – Nouvelles conventions graphiques et de notation des transferts énergétiques. Les flèches blanches sont orientées selon le sens physique des transferts ;
La somme algébrique de tous les travaux est représentée par un unique transfert
nommé travail net.
Schéma CC-0 Olivier Cleynen
Nous utilisons de larges flèches blanches pour représenter le sens physique
des transferts. Nous ne modifions pas notre convention de signe (les transferts sont positifs vers le système et négatifs lorsqu’ils en proviennent),
mais seulement la convention graphique pour les orienter, afin de rendre la
visualisation des transferts dans les machines plus intuitive.
La somme algébrique du travail reçu í µí± in et fourni í µí± out par une machine
est nommé le travail net í µí± net . Le travail net peut être positif (reçu par la
machine de l’extérieur) ou négatif (fourni par la machine à l’extérieur), selon
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen