Chapitre 7
191
Le cycle du moteur de Carnot peut être tracé sur un diagramme pressionvolume (par exemple en figure 7.10 avec un gaz parfait). On observe notamment que les phases de compression se déroulent à une pression et un
volume plus bas que les phases de détente : le cycle est producteur de travail.
Comme toutes les évolutions sont réversibles, l’aire circonscrite dans le
parcours 1-2-3-4-1 représente la quantité de travail net í µí± net produite.
Figure 7.10 – Diagramme pression-volume du moteur de Carnot réalisé avec un
gaz parfait. Les évolutions 2 → 3 et 4 → 1 se font respectivement à í µí± í µí°» et í µí± í µí°µ .
Diagramme CC-0 Olivier Cleynen
« Pour utiliser complètement la
force motrice dont on peut disposer, il
faudrait que la détente fût poussée jusqu’à ce que la température de la vapeur
se réduisît à celle du condenseur; mais
des considérations pratiques tirées de
la manière dont on utilise dans les arts
la force motrice du feu, s’opposent à ce
que l’on atteigne cette limite. »
Émile Clapeyron, 1834 [5]
Le fait qu’aucune de ces étapes ne soit réalisable en pratique n’aura pas
échappé à l’étudiant/e perspicace : pour que toutes ces phases soient réversibles, il faut que le mouvement du piston soit infiniment lent, et qu’ainsi le
fluide parcoure le cycle en une durée de temps infinie. Le moteur de Carnot
atteint donc l’efficacité maximale avec une puissance infiniment faible.
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
191
Le cycle du moteur de Carnot peut être tracé sur un diagramme pressionvolume (par exemple en figure 7.10 avec un gaz parfait). On observe notamment que les phases de compression se déroulent à une pression et un
volume plus bas que les phases de détente : le cycle est producteur de travail.
Comme toutes les évolutions sont réversibles, l’aire circonscrite dans le
parcours 1-2-3-4-1 représente la quantité de travail net í µí± net produite.
Figure 7.10 – Diagramme pression-volume du moteur de Carnot réalisé avec un
gaz parfait. Les évolutions 2 → 3 et 4 → 1 se font respectivement à í µí± í µí°» et í µí± í µí°µ .
Diagramme CC-0 Olivier Cleynen
« Pour utiliser complètement la
force motrice dont on peut disposer, il
faudrait que la détente fût poussée jusqu’à ce que la température de la vapeur
se réduisît à celle du condenseur; mais
des considérations pratiques tirées de
la manière dont on utilise dans les arts
la force motrice du feu, s’opposent à ce
que l’on atteigne cette limite. »
Émile Clapeyron, 1834 [5]
Le fait qu’aucune de ces étapes ne soit réalisable en pratique n’aura pas
échappé à l’étudiant/e perspicace : pour que toutes ces phases soient réversibles, il faut que le mouvement du piston soit infiniment lent, et qu’ainsi le
fluide parcoure le cycle en une durée de temps infinie. Le moteur de Carnot
atteint donc l’efficacité maximale avec une puissance infiniment faible.
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen