Rendement machines thermiques ( Machine à vapeur)

[Arthur r]

Bonjour à tous,


Je rencontre une difficulté sur l'expression du rendement dans un exercice portant sur une machine à vapeur.
Dans notre cours nous avons définit le rendement d'une machine thermique comme le rapport entre le travail du cycle et la quantité de chaleur nécessaire à fournir pour avoir ce travail.

Dans l'exercice en question d'un examen ( mis en pièce-jointe) le travail considéré pour le rendement n'est pas celui du cycle complet mais uniquement celui échangé lors de la détente adiabatique dans la turbine.

Sachant que dans un exercice corrigé sur internet ( mis en pièce-jointe aussi) ils considèrent ici le travail total du cycle.

Y aurait-il une différence de notion de rendements ( un rendement "utile" dans le cas du premier exercice par exemple) ?

Merci d'avance pour votre aide,
Bonne journée
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[gts2]

Les deux exos utilisent le même rendement : simplement dans le cas de votre examen, le seul travail autre que celui de la turbine est celui de la pompe, et celui-ci peut être raisonnablement négligé.

[Arthur r]

Merci pour votre réponse,

Si je comprends bien le travail total du cycle correspond à celui de la turbine+pompe mais j'ai toujours du mal à comprendre le rôle du travail échangé durant toutes les autres phrases ( quelle celle de la détente) : chauffage de l'eau,évaporation de l'eau, chauffage de la vapeur d'eau, refroidissement de la vapeur. Car ici ( sauf erreur de ma part) la pompe ne joue aucun rôle elle ne sert qu'en amont à compresser l'eau jusqu'à la pression p1

[gts2]

Comme vous le dites vous-même "chauffage, refroidissement ...", il n' y a pas de travail, les échangeurs thermiques sont des "tuyaux", sans partie mobile, donc sans travail.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Arthur r]

Effectivement cela fait sens merci ! Et il me reste une dernière question du coup : peut-on appliquer le premier principe sur par exemple la phase d'évaporation de l'eau ? Car cette dernière se fait à température constante donc la variation d'énergie interne est nulle mais il y a bien dégagement de chaleur donc comment explique-t-on le fait qu'il n'y ait pas de travail ? A moins que considérer la transformation seul ne fasse pas de sens..

[gts2]

Pour l'évaporateur, il fonctionne en circuit ouvert à pression constante, donc l'enthalpie est plus appropriée, mais c'est un détail.

Dans la phase d'évaporation, il y a changement d'état donc variation de U.

Pour le travail, le plus simple est ce que j'ai déjà indiqué : pas de parties mobiles, donc pas de travail.

[Arthur r]

D'accord oui j'ai compris ! Merci pour vos renseignements,
Bonne journée à vous