slides machinesThermiques1920 bases

Machines Thermiques
¤L’objectif des Machines Thermiques (MT) est de convertir une
forme d’énergie sous une autre, ou plus spécifiquement,
convertir de la chaleur en travail ou l’inverse.
¤Les MT sont très différentes les unes des autres mais elles
possèdent une base commune:
¤1/ Elles reçoivent de la chaleur depuis une source « chaude » ou à
«haute température » (énergie solaire, four à combustible, réacteur
nucléaire, etc.).
¤2/ Elles convertissent une partie de cette énergie en travail.
¤3/ Elles rejettent la chaleur non-utilisée vers une source froide
(atmosphère, rivières, etc.).
¤4/ Elles ont un fonctionnement cyclique.
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Machines Thermiques
¤Convention de signe
¤W>0 : la machine reçoit du travail… elle est récepteur
¤W<0 la machine fournit/cède du travail… elle est moteur
¤Q>0 la machine reçoit de la chaleur
¤Q<0 la machine fournit de la chaleur
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Machines Monothermes
¤Machine thermique en contact avec une seule source de
chaleur. (note : impossible)
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T
W
Machine

Machines Monothermes
¤Machine thermique en contact avec une seule source de
chaleur.
¤(Rappel point 4 MT) Transformation cyclique. 1er principe:
¤2nd Principe : , or la transformation est cyclique
¤donc
¤par conséquent
¤Et finalement
¤Il est donc impossible de créer du travail à partir d’une seule
source de chaleur. Les moteurs monothermes n’existent pas ! La
seule possibilité est de fournir du travail pour obtenir de la chaleur
(exemple radiateur).
¤Et si le cycle est réversible,
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Théorème de Thomson (1852)

Machines Dithermes
¤Rappel base M.T.
1/ Elles reçoivent de la chaleur depuis une source « chaude »
2/ Elles convertissent une partie de cette énergie en travail.
3/ Elles rejettent la chaleur non-utilisée vers une source froide.
4/ Elles ont un fonctionnement cyclique.
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Machine
¤Remarques
¤ici les sources sont indiquées de
manière « algébrique ». En fonction
du signe, elles peuvent être des
puits (une flèche vers la machine et
une valeur négative indique donc
un flux inverse à la flèche).
¤La seule notion de froid et de
chaud à retenir est :