On donne :
Etat 1 : V1 = VM = 1,00 litre. T1 = Tm = 300 K P1 = 1,00.105 Pa
Etat 2 : V2 = Vm = 0,20 litre
T3 = T4 = TM = 773 K
Constante des gaz parfaits R = 8,32 J.mol-1.K-1
Capacité calorifique de l'air à volume constant CV = 20,7 J.mol-1.K-1
Capacité calorifique de l'air à pression constante CP = 29,0 J.mol-1.K-1
On rappelle que le travail absorbé par n moles de gaz parfait lors d'une transformation
isotherme se calcule suivant la formule : W = -n.R.T.ln
I-1 Calculer le taux de compression du moteur, rapport des volumes maximum et minimum
de l'air dans le cylindre.
I-2 Calculer le nombre de moles d'air présentes dans le cylindre.
I-3 Calculer les pressions de l'air dans le cylindre aux points 2, 3 et 4.
I-4 Calculer le travail absorbé par le gaz au cours des deux transformations isothermes.
I-5 Pourquoi la variation de l'énergie interne du gaz est-elle nulle au cours des
transformations 1-2 et 3-4 ? En déduire les quantités de chaleur absorbées par le gaz au cours
de ces transformations.
I-6 Calculer les quantités de chaleur absorbées par le gaz au cours des transformations
isochores. Quelle observation peut-on faire ?
I-7 Dans le moteur Stirling réel on récupère la chaleur perdue lors du refroidissement pour la
réinjecter lors du chauffage à l'aide d'un régénérateur.
On peut définir le rendement du cycle par η =
∣Wdétente Wcompression ∣
Qdétente
Calculer la valeur du rendement.
On démontre que ce rendement peut également se mettre sous la forme ρ = 1 -
Calculer sa valeur et comparer avec la valeur trouvée précédemment.
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