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Thermodynamique.
Transformation de l'énergie

Énergie thermique I de combustion.
Effets de la thermodynamique

Entropie

Cycles thermodynamiques

Cycles thermodynamiques

En thermodynamique, un cycle thermodynamique est un circuit de transformations thermodynamiques effectuées sur un ou plusieurs dispositifs destinés. L'objectif de ces transformations est d'obtenir du travail à partir de deux sources de chaleur à des températures différentes, ou inversement, de produire par l'apport du travail le passage de la chaleur de la source de température inférieure à la température supérieure.

L'obtention d'un travail à partir de deux sources thermiques à des températures différentes est utilisée pour produire un mouvement, par exemple dans des moteurs thermiques ou des alternateurs utilisés dans la production d'énergie électrique. La performance est le paramètre principal qui caractérise un cycle thermodynamique. La performance est définie comme le travail obtenu divisé par la chaleur dépensée dans le processus, dans un même temps de cycle complet si le processus est continu. Ce paramètre est différent selon les multiples types de cycles thermodynamiques existants, mais est limité par le facteur ou la performance de Carnot.

Un cycle thermodynamique inverse cherche l'opposé du cycle thermodynamique d'obtention de travail. Un travail externe est fourni au cycle pour assurer que le transfert de chaleur se produise de la source la plus froide à la plus chaude, contrairement à ce qui se passerait naturellement. Cet arrangement est utilisé dans les machines de climatisation et de réfrigération.

Il existe de nombreux types de cycles thermodynamiques. Voici quelques exemples cités:

Cycle de Rankine

Le cycle organique de Rankine est un modèle permettant de prédire le fonctionnement d'un système de turbine à vapeur. Ce modèle utilise un fluide organique de haut poids moléculaire avec un changement de phase du liquide à la vapeur ou au point d'ébullition, ce qui se produit à une température inférieure au changement de phase de l'eau à la vapeur.

L'utilisation de ces fluides permet l'utilisation du cycle de Rankine pour la récupération de chaleur provenant de sources à basse température, telles que la combustion de déchets industriels, la chaleur géothermique, les capteurs solaires thermiques, etc. Cette source de température plus basse devient un travail utile, qui peut à lui seul être converti en électricité.

Cycle diesel

Le moteur diesel est un moteur thermique doté d'une combustion interne alternative générée par l'auto-inflammation du carburant en raison des températures élevées dérivées du taux de compression élevé dont il dispose, conformément au principe du cycle diesel. Le cycle thermodynamique utilisé par le moteur diesel est le cycle diesel.

Le moteur diesel peut utiliser du gasoil / gasoil ou des huiles lourdes dérivées du pétrole, ainsi que des huiles naturelles telles que l'huile de tournesol, tout en étant très efficaces en termes thermodynamiques; les moteurs diesel les meilleurs et les plus développés atteignent une valeur d'efficacité thermique comprise entre 45% et 55%, une valeur très élevée par rapport à la quasi-totalité des moteurs à explosion; C'est l'un des moteurs les plus utilisés depuis sa création dans diverses applications.

Cycle de Stirling

Le moteur à air chaud Stirling ou simplement le moteur Stirling est un moteur à combustion externe alternatif, inventé par Robert Stirling en 1816. Le fonctionnement du moteur est décrit dans le cycle thermodynamique de Stirling.

Le moteur Stirling est une évolution des moteurs à air chaud utilisés en Angleterre lors de la première révolution industrielle. En particulier, l'invention de Stirling impliquait l'adoption d'un récupérateur de chaleur, un dispositif permettant d'améliorer de manière significative les performances du moteur.

Cycle Ericsson

Le cycle Ericsson est nommé en l'honneur de John Ericsson, qui a conçu et construit des machines thermiques basées sur plusieurs cycles thermodynamiques. J. Ericsson a inventé deux machines à chaleur cyclique et développé des machines pratiques basées sur ces cycles. Son premier cycle est appelé "cycle fermé de Brayton", alors que son second cycle est appelé "cycle Ericsson".

Le cycle Ericsson est un cycle thermodynamique idéal composé de quatre processus réversibles, de deux transformations isothermes et de deux transformations isobares. Ceci décrit le cycle de fonctionnement théorique d'un type de moteur thermique appelé moteur Ericsson. Le cycle Ericsson présente des similitudes avec d'autres cycles principaux, tels que le cycle de Stirling et le cycle de Brayton.

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Dernier examen: 17 juin 2019