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Transformations

Recap - transformations

transformation cst cst \(W\) \(Q\)
isotherme \(T\) \(pV\) \(=-\int pdV\) \(=-W\)
isobare \(p\) \(V/T\) \(=-p\Delta V\) \(=\Delta H=C_{p}\Delta T\)
isochore \(V\) \({p} /{T}\) \(0\) \(=\Delta U=C_{v}\Delta T\)
Adiabatique reversible \(S\) \(pV^\gamma\) \(=C_{v}\Delta T\) \(0\)

avec \(\gamma:=\frac{C_{p}}{C_{V}}=1+\frac{R^*}{C_{V}}\) et (GP : \(\gamma_{gp}=\frac{ddl+2}{ddl}\))
Isotherme :

  • \(dH=C_{p}dT=0=dU=C_{v}dT\)

  • \(d(pV)=0\)\(Q=\int p \, dV =-\int V \, dp\)
    Isenthalpique : isotherme + gaz parfait

Cycles thermodynamiques

cycle : \(\oint du=0\)

  • Cycle moteur : \(\oint dw>0\) (horloger ⇒\(W\to Q\))

  • cycle récepteur : \(\oint dw <0\)

  • Rendement : \(\eta=\frac{{Q_{fourni}-Q_{\mathrm{Re}jeté}}}{Q_{fourni}}\)

  • Coefficient de performance : \(COP_{froid/chaud}=|\frac{q_{f/c}}{w_{m,t}}|\)

Cycle de Carnot

  1. Compression isotherme
  2. Compression adiabatique
  3. détente isotherme
  4. détente adiabatique
    Pasted image 20240103120321.png
    Cycle moteur, réversible et \(T\) cst ⇒ rendement max

  5. rendement : \(\eta=1-\frac{T_{f}}{T_{c}}\)

  6. Machine frigorifique / Pompe à chaleur → \(COP=\frac{1}{{|1-\frac{T_{1}}{T_{2}}}|}\)

  7. cycle irréversible : \(\frac{Q_{1}}{T_{1}}<-\frac{Q_{2}}{T_{2}}\)

Diagramme de cycle

  • (p/V) ⇒travail : surface \(w_{T}=-\oint pdv\)

  • (T/S) ⇒chaleur totale perçue \(q_{t}=\oint Tds\)

  • Aires équivalentes : \(0=q+w\) car cycle