{"id":45288,"date":"2019-10-17T23:01:16","date_gmt":"2019-10-17T22:01:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-que-lefficacite-thermique-definition\/"},"modified":"2020-02-24T10:36:26","modified_gmt":"2020-02-24T09:36:26","slug":"quest-ce-que-lefficacite-thermique-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-lefficacite-thermique-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que l’efficacit\u00e9 thermique – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Le rendement thermique, \u03b7th, de tout moteur thermique est d\u00e9fini comme le rapport travail \/ apport de chaleur.\u00a0Pour calculer l’efficacit\u00e9 thermique, les ing\u00e9nieurs utilisent souvent l’enthalpie.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
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Efficacit\u00e9 thermique<\/h2>\n

Un\u00a0moteur thermique id\u00e9al<\/strong><\/a>\u00a0est un moteur imaginaire dans lequel l\u2019\u00e9nergie extraite sous forme de chaleur du r\u00e9servoir \u00e0 haute temp\u00e9rature est enti\u00e8rement convertie en \u00e9nergie.\u00a0Mais selon la\u00a0d\u00e9claration de Kelvin-Planck<\/strong><\/a>\u00a0, un tel moteur violerait le deuxi\u00e8me principe de la thermodynamique, car il doit y avoir des pertes dans le processus de conversion.\u00a0La chaleur nette ajout\u00e9e au syst\u00e8me doit \u00eatre sup\u00e9rieure au travail net r\u00e9alis\u00e9 par le syst\u00e8me.<\/p>\n

D\u00e9claration de Kelvin-Planck:<\/strong><\/p>\n

“Il est impossible de construire un dispositif qui fonctionne sur un cycle et ne produit aucun autre effet que la production de travail et le transfert de chaleur d’un seul corps”.<\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Formule d’efficacit\u00e9 thermique<\/h2>\n

A la\u00a0suite de cette d\u00e9claration, nous d\u00e9finissons le\u00a0rendement thermique<\/strong>\u00a0,\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>e<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, d’un moteur thermique en\u00a0tant que rapport du\u00a0travail<\/a>\u00a0qu’il fait,\u00a0W<\/strong>\u00a0, \u00e0 la\u00a0chaleur<\/a>\u00a0d’ entr\u00e9e \u00e0 la temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0.<\/p>\n

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

Le\u00a0rendement thermique<\/strong>\u00a0,\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>e<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, repr\u00e9sente la fraction de la\u00a0chaleur<\/strong>\u00a0,\u00a0Q\u00a0H<\/sub><\/strong>\u00a0, qui est converti\u00a0pour fonctionner<\/strong>\u00a0.\u00a0Il s’agit d’une mesure de performance sans dimension d’un moteur thermique utilisant de l’\u00e9nergie thermique, telle qu’une turbine \u00e0 vapeur, un moteur \u00e0 combustion interne ou un r\u00e9frig\u00e9rateur.\u00a0Pour une r\u00e9frig\u00e9ration ou des pompes \u00e0 chaleur, l’efficacit\u00e9 thermique indique dans quelle mesure l’\u00e9nergie ajout\u00e9e par le travail est convertie en chaleur nette.\u00a0Comme il s’agit d’un nombre sans dimension, nous devons toujours exprimer W, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0et Q\u00a0C<\/sub>\u00a0dans les m\u00eames unit\u00e9s.<\/p>\n

Etant donn\u00e9 que l’\u00a0\u00e9nergie est conserv\u00e9e en\u00a0fonction de la\u00a0premi\u00e8re loi de la\u00a0thermodynamique<\/strong>\u00a0<\/a>et de l’\u00a0\u00e9nergie ne peut pas \u00eatre converties pour fonctionner compl\u00e8tement, l’apport de chaleur, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0, doit \u00eatre \u00e9gal au travail effectu\u00e9, W, ainsi que\u00a0la chaleur qui doit \u00eatre dissip\u00e9e sous forme de\u00a0chaleur perdue Q\u00a0C<\/sub><\/strong>\u00a0dans le environnement.\u00a0Par cons\u00e9quent, nous pouvons r\u00e9\u00e9crire la formule pour l’efficacit\u00e9 thermique comme suit:<\/p>\n

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

Pour donner le rendement en pourcentage, nous multiplions la formule pr\u00e9c\u00e9dente par 100. Notez que\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>th<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0peut\u00a0\u00eatre \u00e9gal \u00e0\u00a0100% uniquement si la chaleur perdue Q\u00a0C<\/sub>\u00a0sera nulle.<\/p>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, m\u00eame les\u00a0meilleurs moteurs thermiques<\/strong>\u00a0sont peu\u00a0efficaces\u00a0.\u00a0Bref, il est\u00a0tr\u00e8s difficile<\/strong>\u00a0de convertir l’\u00a0\u00e9nergie thermique<\/a>\u00a0\u00e0\u00a0\u00e9nergie m\u00e9canique<\/a>\u00a0.\u00a0Les rendements thermiques sont g\u00e9n\u00e9ralement\u00a0inf\u00e9rieurs \u00e0 50%<\/strong>\u00a0et souvent tr\u00e8s inf\u00e9rieurs.\u00a0Soyez prudent lorsque vous comparez cela avec les rendements de l’\u00e9nergie \u00e9olienne ou hydraulique (les \u00e9oliennes ne sont pas des moteurs thermiques), il n’y a pas de conversion d’\u00e9nergie entre l’\u00e9nergie thermique et l’\u00e9nergie m\u00e9canique.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Causes d’inefficacit\u00e9<\/span><\/h2>\n

Comme cela a \u00e9t\u00e9 discut\u00e9, une efficacit\u00e9 peut varier entre 0 et 1. Chaque moteur thermique est en quelque sorte inefficace.\u00a0Cette inefficacit\u00e9 peut \u00eatre attribu\u00e9e \u00e0 trois causes.<\/span><\/p>\n