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thermodynamique s1

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CHAPITRE 6:
Cycle CARNOT
Machines Thermiques
1
1- CYCLE DE CARNOT
 
1.1- Transformation ditherme :
 
Définition : Une transformation est dite ditherme si le
système échange de la chaleur avec deux sources de chaleur
uniquement :
-Une source chaude à la température T1 = cste
- Une source froide à la température T2 = cste
Avec évidemment, T1 > T2.
2
1.2- Cycle ditherme réversible ou Cycle de CARNOT
 
Définition: Pour que les échanges de chaleur avec chacune des
sources soient réversibles, le système doit être à la température
de la source, pendant toute la durée de l'échange. On doit donc
avoir deux transformations isothermes, l'une à la température
T1, et l'autre à la température T2. Lorsque le système passe d'une
température à l'autre, il ne doit pas échanger de chaleur avec
l'extérieur. On doit donc avoir deux transformations adiabatiques.
3
1.3. Représentation du cycle dans le diagramme de
CLAPEYRON (P, V)
 
Soit QAB = Q1 la quantité de chaleur échangée avec la source chaude.
QCD = Q2 la quantité de chaleur échangée avec la source froide.
QBC = QDA = 0 transformations adiabatiques.
Soit W le travail total échangé au cours du cycle entre le système
et le milieu extérieur. D'après le 1er principe:
ΔU = Q1 + Q2 + W = 0D’où W= -(Q1 + Q2)
4
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  • 2. 1- CYCLE DE CARNOT   1.1- Transformation ditherme :   Définition : Une transformation est dite ditherme si le système échange de la chaleur avec deux sources de chaleur uniquement : -Une source chaude à la température T1 = cste - Une source froide à la température T2 = cste Avec évidemment, T1 > T2. 2
  • 3. 1.2- Cycle ditherme réversible ou Cycle de CARNOT   Définition: Pour que les échanges de chaleur avec chacune des sources soient réversibles, le système doit être à la température de la source, pendant toute la durée de l'échange. On doit donc avoir deux transformations isothermes, l'une à la température T1, et l'autre à la température T2. Lorsque le système passe d'une température à l'autre, il ne doit pas échanger de chaleur avec l'extérieur. On doit donc avoir deux transformations adiabatiques. 3
  • 4. 1.3. Représentation du cycle dans le diagramme de CLAPEYRON (P, V)   Soit QAB = Q1 la quantité de chaleur échangée avec la source chaude. QCD = Q2 la quantité de chaleur échangée avec la source froide. QBC = QDA = 0 transformations adiabatiques. Soit W le travail total échangé au cours du cycle entre le système et le milieu extérieur. D'après le 1er principe: ΔU = Q1 + Q2 + W = 0D’où W= -(Q1 + Q2) 4
  • 5. 5
  • 6. 6
  • 7. 7
  • 8. C’est le 2ème principe de la thermodynamique 8
  • 9. 9
  • 10. Comparaison des moteurs à Essence et Diesel 10
  • 11. Comparaison des cycles de moteur à Essence et Diesel 11