Machine ditherme (CCP) énoncé

Q1

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Pour un cycle du gaz :

0 = DU = W + Q_f + Q_c.

Le second principe à {gaz, SF, SC} donne :

 où S^éch = 0

car le système est isolé thermiquement de l’univers.

Donc :

Q2

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S^p > 0 et, pour un cycle moteur, W < 0, ce qui permet le tracé. Le point de fonctionnement, intersection des deux courbes, est donc dans la quadrant : Q_c > 0 et Q_f < 0 (le gaz reçoit effectivement de la source chaude et fournit effectivement à la source froide).

Q3

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Q4

Cycle de Carnot réversible : le fluide est en contact thermique avec une source chaude T = Tc et une source froide T = Tf (T température du fluide)

Au cours du cycle Il subit 2 transformations isothermes et deux transformations adiabatiques réversibles (2 isentropiques).

Le cycle étant réversible, il n’y a pas de création d’entropie :S^p = 0

h_c < 1 à cause d’une limitation fondamentale, il faut bien fournir de l’énergie à la source froide : un moteur ne peut pas fonctionner avec une seule source.

Q5

W = -15x10³ J

Q_f = ‑ Q_c ‑ W = ‑ 4,9 kJ/cycle.