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Chapitre 2
l’objet est éloigné et rapproché brutalement, la pression sur ses parois n’est
pas la même que lorsqu’il est déplacé lentement.
Figure 2.12 – Un objet solide déplacé dans un réservoir d’eau, avec un mouvement
lent (en haut) et avec un mouvement rapide (en bas). Lors du mouvement rapide, les
forces de pression aidant le mouvement sont plus faibles, et les forces s’opposant au
mouvement sont plus grandes. Dans le cas limite où le mouvement est infiniment
lent, ces forces sont égales.
Schéma CC-0 Olivier Cleynen
Dans chacun des cas, la quantité de travail consommé à la compression est
plus grande et la quantité de travail fourni à la détente est plus petite.
Nous nommons ce phénomène l’irréversibilité. Elle nous sera d’un grand
embarras dans notre étude quantitative de la thermodynamique et elle
rendra encore plus ardues nos conversions de travail et chaleur.
Que se passe-t-il donc dans le cylindre empli de fluide, lorsqu’on ne le
comprime pas de façon infiniment lente ? Lors d’une compression brutale,
la pression sur la paroi du piston est plus grande que la pression moyenne à
l’intérieur du cylindre (figure 2.13). On dépense plus d’énergie que nécessaire
pour effectuer le déplacement.
On pourrait ainsi dire que lorsqu’on le comprime et détend brutalement, un
fluide se comporte comme un ressort « fragile », à l’intérieur duquel quelque
chose se modifie : il n’est pas capable de rendre toute l’énergie mécanique
qu’il a emmagasinée.
Si le travail reçu n’est pas égal au travail restitué, alors où est passé l’excédent
d’énergie ? Ce surcroît d’énergie, fourni sous forme de travail par le piston,
est transformé en chaleur à l’intérieur du fluide pendant les mouvements.
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen
Chapitre 2
l’objet est éloigné et rapproché brutalement, la pression sur ses parois n’est
pas la même que lorsqu’il est déplacé lentement.
Figure 2.12 – Un objet solide déplacé dans un réservoir d’eau, avec un mouvement
lent (en haut) et avec un mouvement rapide (en bas). Lors du mouvement rapide, les
forces de pression aidant le mouvement sont plus faibles, et les forces s’opposant au
mouvement sont plus grandes. Dans le cas limite où le mouvement est infiniment
lent, ces forces sont égales.
Schéma CC-0 Olivier Cleynen
Dans chacun des cas, la quantité de travail consommé à la compression est
plus grande et la quantité de travail fourni à la détente est plus petite.
Nous nommons ce phénomène l’irréversibilité. Elle nous sera d’un grand
embarras dans notre étude quantitative de la thermodynamique et elle
rendra encore plus ardues nos conversions de travail et chaleur.
Que se passe-t-il donc dans le cylindre empli de fluide, lorsqu’on ne le
comprime pas de façon infiniment lente ? Lors d’une compression brutale,
la pression sur la paroi du piston est plus grande que la pression moyenne à
l’intérieur du cylindre (figure 2.13). On dépense plus d’énergie que nécessaire
pour effectuer le déplacement.
On pourrait ainsi dire que lorsqu’on le comprime et détend brutalement, un
fluide se comporte comme un ressort « fragile », à l’intérieur duquel quelque
chose se modifie : il n’est pas capable de rendre toute l’énergie mécanique
qu’il a emmagasinée.
Si le travail reçu n’est pas égal au travail restitué, alors où est passé l’excédent
d’énergie ? Ce surcroît d’énergie, fourni sous forme de travail par le piston,
est transformé en chaleur à l’intérieur du fluide pendant les mouvements.
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen