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Chapitre 2
Figure 2.15 – Détente irréversible adiabatique sur un diagramme pression-volume.
Le travail reçu par le piston est plus faible qu’il ne l’aurait été avec un mouvement
lent. Le trajet suivi par le fluide est représenté en pointillés (la pression n’étant pas
homogène pendant le mouvement).
Diagramme CC-0 Olivier Cleynen
D’un point de vue quantitatif, plus les mouvements sur le fluide seront
brutaux, et plus l’évolution du fluide ressemblera à une évolution avec apport
de chaleur (« durcissement » du fluide et augmentation de l’exposant 𝑘
pendant les compressions, diminution de l’exposant 𝑘 pendant les détentes).
Par contre, le travail fourni ou reçu par le fluide ne peut plus être simplement
calculé par intégrale puisque la pression à l’intérieur du cylindre n’est pas
du tout homogène. C’est la pression à la surface du piston qui permettrait de
calculer ce travail. Malheureusement, aucune relation mathématique simple
ne permet de décrire cette relation entre pression et volume. Il faut effectuer
une mesure expérimentale à chaque fois.
Exemple 2.6
On enferme un gaz dans un cylindre hermétique et on effectue des
allers-retours entre deux volumes donnés avec le piston, sans transférer
de chaleur. Au départ, les allers-retours sont très lents. Ensuite, on
effectue les allers-retours de façon très rapide.
Quelle sera l’allure des évolutions sur un diagramme pression-volume ?
Lors des évolutions lentes, la pression passe toujours par les mêmes
valeurs pendant les allers-retours :
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen