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Chapitre 2
1. L’évolution doit se faire sans friction. Il ne doit pas y avoir de frottement
dans les éléments mécaniques (par exemple, entre piston et cylindre).
2. La pression dans le fluide doit être homogène. Le mouvement des parois
doit donc être infiniment lent, et le fluide doit évoluer sans turbulence.
3. La différence de température entre le fluide et son environnement doit
être infiniment petite. Si de la chaleur est fournie ou rejetée, elle doit
donc être transférée de façon infiniment lente.
Ces trois conditions excluent évidemment toute évolution réelle – et en
particulier, toute application pratique dans un moteur ! Toutefois, nous les
utiliserons pour poser une limite théorique idéale à toutes les évolutions
réelles que nous étudierons.
2.5 Quantifier la chaleur avec un système
fermé
Au risque de frustrer l’étudiant/e, il nous faut tout de suite avouer que nous
ne savons pas quantifier directement les transferts de chaleur. Nous allons
toujours procéder par déduction : en quantifiant la variation d’énergie, et
en y soustrayant les transferts sous forme de travail, on obtient la quantité
de chaleur qui a été transférée. Mathématiquement, dans un système fermé,
nous ne faisons que réutiliser l’équation 2/1 pour obtenir :
í µí± 1→2 = Δí µí± − í µí± 1→2
(2/11)
í µí± 1→2 = Δí µí±¢ − í µí±¤ 1→2
(2/12)
pour un système fermé.
Toute la difficulté pour quantifier un transfert de chaleur est maintenant de
prédire et quantifier le changement de l’énergie interne, Δí µí± . Pour les gaz, í µí±
est quasiment proportionnelle à la température ; pour les liquides et vapeurs,
la relation est plus complexe. Nous apprendrons à quantifier l’énergie dans
les fluides aux chapitres 4 (le gaz parfait) et 5 (liquides et vapeurs).
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen
Chapitre 2
1. L’évolution doit se faire sans friction. Il ne doit pas y avoir de frottement
dans les éléments mécaniques (par exemple, entre piston et cylindre).
2. La pression dans le fluide doit être homogène. Le mouvement des parois
doit donc être infiniment lent, et le fluide doit évoluer sans turbulence.
3. La différence de température entre le fluide et son environnement doit
être infiniment petite. Si de la chaleur est fournie ou rejetée, elle doit
donc être transférée de façon infiniment lente.
Ces trois conditions excluent évidemment toute évolution réelle – et en
particulier, toute application pratique dans un moteur ! Toutefois, nous les
utiliserons pour poser une limite théorique idéale à toutes les évolutions
réelles que nous étudierons.
2.5 Quantifier la chaleur avec un système
fermé
Au risque de frustrer l’étudiant/e, il nous faut tout de suite avouer que nous
ne savons pas quantifier directement les transferts de chaleur. Nous allons
toujours procéder par déduction : en quantifiant la variation d’énergie, et
en y soustrayant les transferts sous forme de travail, on obtient la quantité
de chaleur qui a été transférée. Mathématiquement, dans un système fermé,
nous ne faisons que réutiliser l’équation 2/1 pour obtenir :
í µí± 1→2 = Δí µí± − í µí± 1→2
(2/11)
í µí± 1→2 = Δí µí±¢ − í µí±¤ 1→2
(2/12)
pour un système fermé.
Toute la difficulté pour quantifier un transfert de chaleur est maintenant de
prédire et quantifier le changement de l’énergie interne, Δí µí± . Pour les gaz, í µí±
est quasiment proportionnelle à la température ; pour les liquides et vapeurs,
la relation est plus complexe. Nous apprendrons à quantifier l’énergie dans
les fluides aux chapitres 4 (le gaz parfait) et 5 (liquides et vapeurs).
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen