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Thermo5 pdf COURS DE THERMODYNAMIQUE N MATTHIEU BARREAU SECOND PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE PRINCIPE DE CARNOT Au début la thermodynamique était liée à la mise au point du moteur à vapeur Dans l'une de ses premières applications Newcomen utilisa un mote

COURS DE THERMODYNAMIQUE N MATTHIEU BARREAU SECOND PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE PRINCIPE DE CARNOT Au début la thermodynamique était liée à la mise au point du moteur à vapeur Dans l'une de ses premières applications Newcomen utilisa un moteur à vapeur en pour pomper l'eau d'une mine Après les améliorations considérables apportées par James Watt entre et le moteur à vapeur devint l'élément fondamental de la révolution industrielle Impressionné par les pionniers britanniques Sadi Carnot jeune ingénieur à Paris se rendit compte que la mise au point de ce moteur s'appuyait sur l'ingéniosité et l'adresse de ses inventeurs plutôt que sur une connaissance profonde des principes de son fonctionnement Il entreprit donc d'en étudier les limites Pour étudier les moteurs à vapeur Carnot établit une analogie avec un moulin à eau ?g dans lequel l'eau est recueillie par des gobelets à une certaine hauteur puis déversée plus bas dans un cours d'eau En tombant l'eau fait tourner une roue et cette rotation peut fournir un travail À partir de cette image Carnot ?t une hypothèse fondamentale ÉNONCE DU PRINCIPE DE CARNOT LE MOTEUR A VAPEUR DOIT ET NE PEUT FONCTIONNER QU ? ENTRE DEUX RESERVOIRS DE CHALEUR DONT LES NIVEAUX ? SONT DETERMINES PAR LEURS TEMPERATURES Dans cette optique c'était la chute ? du uide calorique du réservoir chaud au réservoir froid qui produisait le travail Carnot supposait que le uide calorique lui-même était conservé Bien qu'il utilis? t cette notion incorrecte qui fait de la chaleur une substance conservée Carnot formula des théorèmes importants qui permirent l'évolution ultérieure de la thermodynamique Il imagina en particulier un cycle idéal d'opérations thermodynamiques qui sert à déterminer les limites de rendement des moteurs réels Un moteur thermique est un dispositif qui convertit la chaleur en travail mécanique Les moteurs à vapeur les moteurs à essence et les moteurs diesel en sont des exemples Nous allons nous intéresser en particulier aux moteurs thermiques qui fonctionnent selon un cycle de processus répétitif Dans un tel moteur un uide de travail retrouve son état initial à la ?n de chaque cycle Les moteurs à vapeur utilisent l'eau comme uide alors que les moteurs à essence et les moteurs diesel utilisent un mélange de carburant et d'air La ?gure est une représentation schématique d'un moteur thermique qui fonctionne entre un réservoir thermique chaud à la température Tc et un réservoir thermique froid à la température Tf Rappelons qu'un réservoir thermique chaud est un système dont la température n'est pas sensiblement modi ?ée par un transfert de chaleur Durant chaque cycle le moteur absorbe la quantité de chaleur Qc fournie par le CCOURS DE THERMODYNAMIQUE N MATTHIEU BARREAU réservoir thermique chaud Une partie de cette chaleur sert à accomplir un travail W et la chaleur restante Qf est cédée au réservoir froid Pour simpli ?er nous allons dans la discussion qui suit faire ?gurer explicitement le signe de la quantité de chaleur transmise La chaleur absorbée par le moteur est donc Qc et la chaleur cédée par