Rendement thermodynamique

Ce cours a permis d'aborder le clacul du rendement thermodynamique dans un premier temps pour un cycle, ensuite pour un système ouvert.

Dans le cas du cycle, on montre que le rendement maximal peut être donné par la formule de CARNOT :

rendement = 1 - Tf/Tc

Pour un système ouvert, on compare le dispositif à un dispositif idéal de même nature :

• pour une turbine, on prend une turbine adiabatique réversible (isentropique) fonctionnant entre le même état à l'entrée et la même pression à l'échappement ;
• pour un compresseur, on prend soit un compresseur adiabatique réversible (isentropique), soit un compresseur isotherme réversible ; dans les deux cas, ils fonctionnent entre le même état à l'entrée et la même pression à l'échappement.

Le second principe de la thermodynamique

Ce cours introduit la notion d'entropie. Cette nouvelle fonction d'état permet de connaître le sens d'une évolution et est donc rattachée à la notion d'irréversibilité.

Le seconde principe s'énonce ainsi :
"L'accroissement de l''entropie d'un système isolé ne peut qu'être positive ou nulle".

Le cours a permis d'établir l'équation permettant de calculer la vairiation d'entropie d'un système ouvert. Cette variation d'entropie est liée à l'échange de chaleur avec le milieu extérieur d'une part, et aux échanges de masses (entrée, sortie).

Dans le cas général, on ne peut pas considérer que la température de la paroi du sytème est uniforme. Il faut donc fractionner la chaleur échangée sur de petites aires isothermes.

Pour utiliser cette équation, nous utiliserons deux hypothèses :

• Evolution avec Ecoulement en Régime Permanent : cette hypothèse, dans le cas d'une évolution adiabatique réversible, pour un sustème comprenant une entrée et une sortie, aboutie à une évolution isentropique ;
• Evolution avec Ecoulement uniforme.