Rendement d'une machine ditherme parfaite

[invited8695420]

Bonjour.

Le rendement d'une machine ditherme parfaite en moteur est :



avec:
: température de la source chaude
: température de la source froide

Si l'on fait une application numérique :
=843°K (570°C)
=293°K (20°C)
On obtient =0.65

Il y a donc 35% de "pertes" ? C'est à dire que si l'on a dépensé 1J pour chauffer l'eau à la source chaude on ne récupère que 0.65J en sortie de la turbine ?

A quoi sont dûes ces pertes ? D'après la formule du rendement, est- ce que l'on peut dire que tant que la source froide a une température non nulle (zéro absolu), le rendement ne pourra jamais être égal à 1 ? Donc les pertes viendraient de la source froide ?

Merci
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[invité576543]

A quoi sont dûes ces pertes ?

A l'augmentation inévitable de la quantité de chaleur contenue dans la "source" froide.

D'après la formule du rendement, est- ce que l'on peut dire que tant que la source froide a une température non nulle (zéro absolu), le rendement ne pourra jamais être égal à 1 ? Donc les pertes viendraient de la source froide ?

oui.

Si on ne transférait rien à la source froide, elle ne servirait à rien, on pourrait s'en passer. Et la seule chose qu'on peut y transférer dans le cas présent est de la chaleur, qui ne peut donc pas se retrouver dans le travail.

C'est d'ailleurs une sorte de principe général. Prenons une éolienne : la source "chaude" c'est du vent qui arrive à une certaine vitesse. Mais il y a une source "froide": le vent derrière l'éolienne. Il est moins rapide que le vent incident (la différence a un rapport avec l'énergie passée sous forme électrique) mais il ne peut pas être nul: car alors l'air stagnerait derrière l'éolienne, qui s'arrêterait de tourner. Une "perte" est inévitable, elle correspond dans le cas de l'éolienne à la non disparition des molécules d'air; il faut bien les évacuer loin une fois qu'elles ont poussé les pales, et cela entraîne une partie de l'énergie incidente.

C'est un peu pareil en thermique.

Cordialement,

[invited8695420]

Merci Michel.

Cordialement

[chatelot16]

l'analogie avec l'eoliene est discutable

la limite de betz precise que l'eoliene ne peut recuperer qu'une certaine partie de l'energie du vent qui la traverse mais ce n'est pas un rendement : l'energie non recupéré par l'eolienne est toujours dans le vent

pour la machine thermique de rendement 50% quand on prend 1kw a la source chaude on fait 500w utile et on lache 500w de chaleur inutile : la chaleur a temperature ambiante est bien de la chaleur competement inutilisable !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

l'analogie avec l'eoliene est discutable

Elle se veut pédagogique, si tu veux la critiquer, merci de le faire sur le plan pédagogique, je connais la physique qu'il y a derrière et le sujet de ce fil est la thermodynamique.

pour la machine thermique de rendement 50% quand on prend 1kw a la source chaude on fait 500w utile et on lache 500w de chaleur inutile : la chaleur a temperature ambiante est bien de la chaleur competement inutilisable !

Faux. Elle est parfaitement utilisable si tu disposes d'une source encore plus froide. (Exemple, on pourrait faire marcher une machine thermique dans l'espace, dans l'ombre de la Terre, avec le rayonnement infrarouge venant de la Terre. Je réponds "physique", pas si c'est pratique ou économiquement intéressant.)

Cordialement,

[stefjm]

C'est d'ailleurs une sorte de principe général. Prenons une éolienne : la source "chaude" c'est du vent qui arrive à une certaine vitesse. Mais il y a une source "froide": le vent derrière l'éolienne. Il est moins rapide que le vent incident (la différence a un rapport avec l'énergie passée sous forme électrique) mais il ne peut pas être nul: car alors l'air stagnerait derrière l'éolienne, qui s'arrêterait de tourner. Une "perte" est inévitable, elle correspond dans le cas de l'éolienne à la non disparition des molécules d'air; il faut bien les évacuer loin une fois qu'elles ont poussé les pales, et cela entraîne une partie de l'énergie incidente.

C'est un peu pareil en thermique.

Intéressant comme analogie.
L'as-tu poussée plus loin (calcul de rendement max) ou à d'autre domaine? (électrique)