Thermodynamique: diagramme (T,S)

[invitea5ab8741]

Bonjour,

Dans mon exercice, j'ai étudié une pompe à chaleur où on a considéré le cycle de Carnot.

Mais ensuite on me dit qu'en réalité la compression et la détente sont adiabatiques mais non réversibles.
On me demande de représenter le cycle de Carnot et le cycle réel dans le repère (T,S) en justifiant.
(T en ordonnée et S en abscisse)

Dans mon cours de l'année dernière, le cycle de Carnot est dans ce repère un rectangle.
La pompe à chaleur a un travail positif (récepteur), donc je pense que le rectangle est orienté dans le sens trigo.
Comme la transformation est adiabatique: Q=0= S(final) - S(initial) d'après le second principe.

Donc les deux barres verticales du rectangle du cycle de Carnot seront aussi représentées pour le cycle réel.

En revanche je ne comprends pas les barres horizontales du rectangle pour le cycle de Carnot.
Et donc pour le cycle réel je n'ai aucune idée. Je ne vois pas ce que va changer l'irréversibilité de la transformation du gaz...


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[jason513]

Bonsoir GUIGS,
Je crois que si la transformation est adiabatique mais irréversible on ne peut pas écrire dS=0 on peut seulement dire qu'elle est isenthalpique c à d que dH=0.
bonne soirée

[mach3]

une transformation adiabatique reversible est une transformation à entropie constante (dS=dQ/T=0)
une transformation adiabatique irréversible est une transformation à entropie croissante (dS>dQ/T=0)

m@ch3

[inviteb71155d9]

Les barres horizontales sont les échanges de chaleur (évaporation et condensation). Ils sont isothermes et isobares dans le cycle de Carnot car entièrement dans le domaine liquide-vapeur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Les barres horizontales sont les échanges de chaleur (évaporation et condensation). Ils sont isothermes et isobares dans le cycle de Carnot car entièrement dans le domaine liquide-vapeur.

A quelques exceptions particulières (et il faut chercher un peu loin), c'est totalement faux. Les isothermes du cycle de Carnot sont des détentes ou des compressions, elles ne sont surtout pas isobares. Après on peut toujours chercher un système biscornu où un moteur de Carnot (est-ce encore un moteur de Carnot d'ailleurs?) fonctionnerait entre deux points triples d'un système à 2 constituants ou plus.

Essayez de réflechir avant de parler, ou alors ne soyez pas aussi affirmatif...

m@ch3

[mach3]

Essayez de réflechir avant de parler, ou alors ne soyez pas aussi affirmatif...

je devrais appliquer ce conseil à moi même dès maintenant... mea culpa.

c'est tout à fait possible d'avoir des isothermes isobares, dans le domaine biphasé liquide-gaz d'un système unaire... j'ai eu un petit bug

Néanmoins les isothermes isobares dans un cycle de Carnot ne sont pas du tout une généralité, pour un cycle de Carnot fonctionnant avec un gaz parfait ou un gaz réel ne subissant pas de transformation de phase, les isothermes ne sont pas isobares, et comme on ne connait pas la nature de la pompe à chaleur de l'exercice de guigs, on ne peut pas statuer sur l'existence d'isothermes isobares.

Voilà, désolé d'avoir parler trop vite dans mon précédent message.

m@ch3

[invitec584173e]

Bonjour,

Dans mon exercice, j'ai étudié une pompe à chaleur où on a considéré le cycle de Carnot.

Mais ensuite on me dit qu'en réalité la compression et la détente sont adiabatiques mais non réversibles.
On me demande de représenter le cycle de Carnot et le cycle réel dans le repère (T,S) en justifiant.
(T en ordonnée et S en abscisse)

Dans mon cours de l'année dernière, le cycle de Carnot est dans ce repère un rectangle.
La pompe à chaleur a un travail positif (récepteur), donc je pense que le rectangle est orienté dans le sens trigo.
Comme la transformation est adiabatique: Q=0= S(final) - S(initial) d'après le second principe.

Donc les deux barres verticales du rectangle du cycle de Carnot seront aussi représentées pour le cycle réel.

En revanche je ne comprends pas les barres horizontales du rectangle pour le cycle de Carnot.
Et donc pour le cycle réel je n'ai aucune idée. Je ne vois pas ce que va changer l'irréversibilité de la transformation du gaz...

Les lignes horizontales sur le diagramme TS correspondent aux transformations isothermes réversibles ( variations de volume à température constante) S est constant.
Le cycle complet de Carnot est réversible.