Cycle de Carnot
Le cycle de Carnot est un cycle thermodynamique parfait constituée de quatre processus réversibles : une détente isotherme, une détente adiabatique, une compression isotherme, et une compression adiabatique.
Recherche sur Google Images :
![]() Source image : www.futura-sciences.com Cette image est un résultat de recherche de Google Image. Elle est peut-être réduite par rapport à l'originale et/ou protégée par des droits d'auteur. |
Page(s) en rapport avec ce sujet :
- Un cycle de Carnot est un cycle ditherme moteur réversible (Fig. 6.10) :... On définit ainsi l'efficacité e d'un cycle quelconque comme le rapport du ... (source : trans-leus.blogspot)

Le cycle de Carnot est un cycle thermodynamique parfait constituée de quatre processus réversibles : une détente isotherme, une détente adiabatique (isentropique), une compression isotherme, et une compression adiabatique. C'est la méthode la plus efficace pour obtenir du travail à partir de deux sources chaleur de températures constantes ; le cycle inverse est le moyen le plus efficace de transférer de la chaleur d'une source froide à une source chaude à partir d'une source de travail. L'efficacité des autres cycles et des machines réelles est comparé à celui du cycle de Carnot par le biais du rendement, un nombre sans dimension entre 0 (efficacité nulle) et 1 (efficacité du cycle de Carnot).
Il fut publié par Sadi Carnot en 1824 dans son unique ouvrage Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance et permit d'ouvrir la voie à la formulation du second principe de la thermodynamique.
Description du cycle
Carnot cherchait à faire un cycle avec la meilleure efficacité[1] envisageable. Ainsi chaque efficacité d'une machine thermodynamique peut être comparée avec l'efficacité du cycle de Carnot. Il sert de cycle de référence.
Le cycle se compose de 4 processus (2 isothermes et 2 isœntropiques) :
- 1 : Compression adiabatique réversible
- 2 : Détente isotherme
- 3 : Détente adiabatique réversible
- 4 : Compression isotherme
Le deuxième principe de la thermodynamique permet d'établir pour une transformation réversible (car le fluide est à la température de la source), l'égalité de Clausius-Carnot :
(notons aussi qu'un moteur thermique necessite deux sources de chaleur, notées ici Qf et Qc (source froide et source chaude) avec :
- Qf transfert thermique avec la source froide (compté négativement).
- Qc transfert thermique avec la source chaude (compté positivement).
- Tf température absolue de la source froide.
- Tc température absolue de la source chaude.
L'efficacité de Carnot
De nombreux dispositifs thermodynamiques ont une efficacité définie à partir de celui du Cycle de Carnot, qui est un cycle purement théorique :
Atot = A1, 2 + A2, 3 + A3, 4 + A4, 1 et Qc = chaleurs positives
Donc pour chaque processus :
- 1-2 :
- Q1, 2 = 0 = A1, 2 + δU1, 2
- d'où :
- δU2, 3 = 0 car isotherme
- 3-4 :
- Q3, 4 = 0 = A3, 4 + δU3, 4
- d'où :
- 4-1 :
- δU4, 1 = 0 car isotherme
Donc :
Mais nous avons l'équation d'état du processus adiabatique : d'où :
- 1-2 :
- 3-4 :
Et par conséquent le rapport : donc :
et finalement
En incorporant ceci dans l'équation de l'efficacité on obtient :
par conséquent pour obtenir une efficacité de 100%, il faut que
soit identique à 0 par conséquent que Tf soit identique à 0K soit -273, 15°C.
Notes et références
- ↑ L'efficacité thermodynamique est le rapport de ce qui est récupéré sur ce qui a été dépensé. Elle est fréquemment confondue avec le rendement qui est le rapport entre l'efficacité réelle et l'efficacité théorique maximale de la machine.
Liens externes
Recherche sur Amazone (livres) : |
Voir la liste des contributeurs.
La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 29/04/2009.
Ce texte est disponible sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL).
La liste des définitions proposées en tête de page est une sélection parmi les résultats obtenus à l'aide de la commande "define:" de Google.
Cette page fait partie du projet Wikibis.