{"id":44985,"date":"2019-10-17T03:04:50","date_gmt":"2019-10-17T02:04:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-sont-les-processus-thermodynamiques-dans-le-cycle-dotto-definition\/"},"modified":"2020-02-20T05:54:42","modified_gmt":"2020-02-20T04:54:42","slug":"que-sont-les-processus-thermodynamiques-dans-le-cycle-dotto-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/que-sont-les-processus-thermodynamiques-dans-le-cycle-dotto-definition\/","title":{"rendered":"Que sont les processus thermodynamiques dans le cycle d’Otto – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
\n
Dans un cycle d’Otto id\u00e9al, le syst\u00e8me qui l’ex\u00e9cute subit une s\u00e9rie de quatre processus: deux processus isentropiques (adiabatiques r\u00e9versibles) et deux processus isochoriques.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
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Cycle Otto – Processus<\/h2>\n
\"Cycle<\/a>
Diagramme pV du cycle d’Otto.\u00a0La zone d\u00e9limit\u00e9e par la piste cyclable compl\u00e8te repr\u00e9sente le travail total pouvant \u00eatre effectu\u00e9 au cours d’un cycle.<\/figcaption><\/figure>\n

Dans un\u00a0cycle d’Otto<\/a><\/strong>\u00a0id\u00e9al\u00a0, le syst\u00e8me qui ex\u00e9cute le cycle subit une s\u00e9rie de quatre processus r\u00e9versibles en interne: deux processus isentropiques (adiabatiques r\u00e9versibles) altern\u00e9s avec deux processus isochoriques:<\/p>\n

    \n
  1. Compression isentropique<\/strong>\u00a0(course de compression) – Le gaz (m\u00e9lange air-carburant) est comprim\u00e9 de mani\u00e8re adiabatique de l\u2019\u00e9tat 1 \u00e0 l\u2019\u00e9tat 2, le piston se d\u00e9pla\u00e7ant du point mort bas au point mort haut.\u00a0Les environs travaillent sur le gaz, en augmentant son \u00e9nergie interne (temp\u00e9rature) et en le comprimant.\u00a0Par contre, l’entropie reste inchang\u00e9e.\u00a0Les variations de volume et son rapport (\u00a0V\u00a0<\/em>1<\/sub><\/em>\u00a0\/ V\u00a0<\/em>2<\/sub><\/em>\u00a0) sont appel\u00e9s taux de compression.<\/li>\n
  2. Compression isochorique<\/strong>\u00a0(phase d’allumage) – Dans cette phase (entre les \u00e9tats 2 et 3), il y a transfert de chaleur \u00e0 volume constant (le piston est au repos) \u00e0 l’air d’une source externe alors que le piston est au repos au point mort haut. .\u00a0Ce processus est destin\u00e9 \u00e0 repr\u00e9senter l\u2019inflammation du m\u00e9lange carburant-air inject\u00e9 dans la chambre et la combustion rapide qui en r\u00e9sulte.\u00a0La pression augmente et le rapport (\u00a0P\u00a0<\/em>3<\/sub><\/em>\u00a0\/ P\u00a0<\/em>2<\/sub><\/em>\u00a0) est appel\u00e9 \u00abrapport d’explosion\u00bb.<\/li>\n
  3. Expansion isentropique<\/strong>\u00a0(coup de force) – Le gaz se dilate de mani\u00e8re adiabatique de l\u2019\u00e9tat 3 \u00e0 l\u2019\u00e9tat 4, lorsque le piston se d\u00e9place du point mort haut au point mort bas.\u00a0Le gaz fonctionne sur l’environnement (piston) et perd une quantit\u00e9 d’\u00e9nergie interne \u00e9gale au travail qui quitte le syst\u00e8me.\u00a0Encore une fois, l’entropie reste inchang\u00e9e.\u00a0Le rapport de volume (\u00a0V\u00a0<\/em>4<\/sub><\/em>\u00a0\/ V\u00a0<\/em>3<\/sub><\/em>\u00a0) est appel\u00e9 ratio de dilatation isentropique, mais pour le cycle d’Otto, il est \u00e9gal au taux de compression.<\/li>\n
  4. D\u00e9compression isochorique (course d’\u00e9chappement)<\/strong>\u00a0– Dans cette phase, le cycle se termine par un processus \u00e0 volume constant dans lequel la chaleur est rejet\u00e9e de l’air pendant que le piston est au point mort bas.\u00a0La pression de gaz de travail chute instantan\u00e9ment du point 4 au point 1. La soupape d’\u00e9chappement s’ouvre au point 4. La course d’\u00e9chappement se fait imm\u00e9diatement apr\u00e8s cette d\u00e9compression.\u00a0Lorsque le piston se d\u00e9place du point mort bas (point 1) au point mort haut (point 0) avec la soupape d’\u00e9chappement ouverte, le m\u00e9lange gazeux est \u00e9vacu\u00e9 dans l’atmosph\u00e8re et le processus recommence \u00e0 nouveau.<\/li>\n<\/ol>\n
    \n
    \n

    Pendant le cycle d’Otto, le travail est effectu\u00e9 sur le gaz par le piston entre les \u00e9tats 1 et 2 (\u00a0<\/span>compression isentropique<\/span><\/strong>\u00a0).\u00a0Le travail se fait par le gaz sur le piston entre les \u00e9tapes 3 et 4 (\u00a0<\/span>d\u00e9tente isentropique<\/span><\/strong>\u00a0).\u00a0La diff\u00e9rence entre le travail effectu\u00e9 par le gaz et le travail effectu\u00e9 sur le gaz est le travail net produit par le cycle et il correspond \u00e0 la zone d\u00e9limit\u00e9e par la courbe du cycle.\u00a0Le travail produit par le cycle multiplie la vitesse du cycle (cycles par seconde) par la puissance produite par le moteur Otto.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

    \n
    \n
    <\/div>\n

    Processus isentropique<\/span><\/h2>\n

    Un\u00a0<\/span>processus isentropique<\/span><\/strong><\/a>\u00a0est un\u00a0<\/span>processus thermodynamique<\/span><\/strong><\/a>\u00a0, dans lequel l’\u00a0<\/span>entropie<\/span><\/strong>\u00a0<\/a>du fluide ou du gaz reste constante.\u00a0Cela signifie que le\u00a0<\/span>processus isentropique<\/span><\/strong>\u00a0est un cas particulier d’un\u00a0<\/span>processus adiabatique<\/span><\/strong>\u00a0dans lequel il n’y a pas de transfert de chaleur ou de mati\u00e8re.\u00a0Il s’agit d’un\u00a0<\/span>processus adiabatique r\u00e9versible<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0L’hypoth\u00e8se d’absence de transfert de chaleur est tr\u00e8s importante, car nous ne pouvons utiliser l’approximation adiabatique que dans\u00a0<\/span>des processus tr\u00e8s rapides<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

    Processus isentropique et premi\u00e8re loi<\/span><\/strong><\/p>\n

    Pour un syst\u00e8me ferm\u00e9, on peut \u00e9crire la\u00a0<\/span>premi\u00e8re loi de la thermodynamique en termes d’enthalpie<\/span><\/a><\/strong>\u00a0:<\/span><\/p>\n

    dH = dQ + Vdp<\/span><\/strong><\/p>\n

    ou<\/span><\/strong><\/p>\n

    dH = TdS + Vdp<\/span><\/strong><\/p>\n

    Processus isentropique (dQ = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

    dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u2192 H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0=\u00a0<\/span>C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>1<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0) \u00a0\u00a0\u00a0<\/span><\/em><\/strong>\u00a0(pour\u00a0<\/span>le gaz parfait<\/span><\/a>\u00a0)<\/span><\/em><\/p>\n

    Processus isentropique du gaz parfait<\/span><\/strong><\/p>\n

    Le\u00a0<\/span>processus isentropique<\/span><\/strong>\u00a0(un cas particulier du processus adiabatique) peut \u00eatre exprim\u00e9 avec la\u00a0<\/span>loi du gaz parfait<\/span><\/strong><\/a>\u00a0comme:<\/span><\/p>\n

    pV\u00a0<\/span>\u03ba<\/span><\/sup>\u00a0= constant<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

    ou<\/span><\/p>\n

    p\u00a0<\/span>1<\/span><\/sub>\u00a0V\u00a0<\/span>1\u00a0<\/span><\/sub>\u03ba<\/span><\/sup>\u00a0= p\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0V\u00a0<\/span>2\u00a0<\/span><\/sub>\u03ba<\/span><\/sup><\/strong><\/em><\/p>\n

    dans laquelle\u00a0<\/span>\u03ba = c\u00a0<\/span>p<\/span><\/sub>\u00a0\/ c\u00a0<\/span>v<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0est le rapport des\u00a0chaleurs sp\u00e9cifiques<\/strong><\/a>\u00a0(ou\u00a0capacit\u00e9s calorifiques<\/strong>\u00a0) pour le gaz.\u00a0Un pour\u00a0une pression constante (c\u00a0<\/strong>p<\/sub><\/strong>\u00a0)<\/strong>\u00a0et un pour\u00a0un volume constant (c\u00a0<\/strong>v<\/sub><\/strong>\u00a0)<\/strong>\u00a0.\u00a0Notez que ce rapport\u00a0\u03ba\u00a0\u00a0<\/strong>= c\u00a0<\/strong>p<\/sub><\/strong>\u00a0\/ c\u00a0<\/strong>v<\/sub><\/strong>\u00a0est un facteur d\u00e9terminant la vitesse du son dans un gaz et d’autres processus adiabatiques.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

    \n
    \n
    <\/div>\n

    Processus isochorique<\/span><\/h2>\n

    Un\u00a0<\/span>processus isochore<\/span><\/strong><\/a>\u00a0est un processus thermodynamique, dans lequel le\u00a0<\/span>volume<\/span><\/strong>\u00a0du syst\u00e8me ferm\u00e9\u00a0<\/span>reste constant<\/span><\/strong>\u00a0(V = const).\u00a0Il d\u00e9crit le comportement du gaz \u00e0 l’int\u00e9rieur du conteneur, qui ne peut pas \u00eatre d\u00e9form\u00e9.\u00a0\u00c9tant donn\u00e9 que le volume reste constant, le transfert de chaleur dans ou hors du syst\u00e8me ne fonctionne pas avec le\u00a0<\/span>p\u2206V<\/span><\/a>\u00a0, mais modifie uniquement l’\u00a0<\/span>\u00e9nergie interne<\/span><\/strong><\/a>\u00a0(la temp\u00e9rature) du syst\u00e8me.<\/span><\/p>\n

    Processus isochorique et premi\u00e8re loi<\/span><\/strong><\/p>\n

    La forme classique de la\u00a0<\/span>premi\u00e8re loi de la thermodynamique<\/span><\/a>\u00a0est l’\u00e9quation suivante:<\/span><\/p>\n

    dU = dQ – dW<\/span><\/strong><\/p>\n

    Dans cette \u00e9quation, dW est \u00e9gal \u00e0\u00a0<\/span>dW = pdV<\/span><\/strong>\u00a0et est connu comme le\u00a0<\/span>travail<\/span><\/a>\u00a0aux\u00a0limites<\/a>\u00a0.\u00a0Alors:<\/span><\/p>\n

    dU = dQ – pdV<\/span><\/strong><\/p>\n

    Dans le\u00a0<\/span>processus isochore<\/span><\/strong>\u00a0et le\u00a0<\/span>gaz parfait<\/span><\/strong>\u00a0, toute la chaleur ajout\u00e9e au syst\u00e8me sera utilis\u00e9e pour augmenter l’\u00e9nergie interne.<\/span><\/p>\n

    Processus isochorique (pdV = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

    dU = dQ \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/span><\/strong>(pour le gaz parfait)<\/span><\/em><\/p>\n

    dU = 0 = Q – W \u2192 W = Q \u00a0\u00a0<\/span>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/strong>(pour le gaz parfait)<\/span><\/em><\/p>\n

    Processus isochorique du gaz parfait<\/span><\/strong><\/p>\n

    Le\u00a0<\/span>processus isochore<\/span><\/strong>\u00a0peut s’exprimer avec la\u00a0<\/span>loi du gaz parfait<\/span><\/strong><\/a>\u00a0comme:<\/span><\/p>\n

    \"processus<\/a><\/p>\n

    ou<\/span><\/p>\n

    \"processus<\/a><\/p>\n

    Sur un\u00a0<\/span>diagramme pV<\/span><\/strong>\u00a0, le processus se produit le long d’une ligne horizontale qui a l’\u00e9quation V = constante.<\/span><\/p>\n

    Voir aussi:\u00a0\u00a0<\/span>Loi de Guy-Lussac<\/span><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

    \n
    \n
    \"Processus<\/a>
    Processus isentropique – principales caract\u00e9ristiques<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n
    \n
    \n
    \"Processus<\/a>
    Processus isochorique – principales caract\u00e9ristiques<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n
    \n
    \n
    \n
    \n
    <\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

    ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

    Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Dans un cycle d’Otto id\u00e9al, le syst\u00e8me qui l’ex\u00e9cute subit une s\u00e9rie de quatre processus: deux processus isentropiques (adiabatiques r\u00e9versibles) et deux processus isochoriques.\u00a0G\u00e9nie thermique Cycle Otto – Processus Diagramme pV du cycle d’Otto.\u00a0La zone d\u00e9limit\u00e9e par la piste cyclable compl\u00e8te repr\u00e9sente le travail total pouvant \u00eatre effectu\u00e9 au cours d’un cycle. 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