{"id":52559,"date":"2020-02-20T10:05:51","date_gmt":"2020-02-20T09:05:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-quun-processus-isothermique-et-un-processus-adiabatique-definition\/"},"modified":"2020-02-20T10:10:22","modified_gmt":"2020-02-20T09:10:22","slug":"quest-ce-quun-processus-isothermique-et-un-processus-adiabatique-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quun-processus-isothermique-et-un-processus-adiabatique-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce qu’un processus isothermique et un processus adiabatique – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
\n
Un processus adiabatique n’est pas n\u00e9cessairement un processus isotherme, ni un processus isotherme n\u00e9cessairement adiabatique.\u00a0Caract\u00e9ristiques des processus adiabatiques et isothermes.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/span><\/div>\n<\/div>\n
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Processus isotherme<\/span><\/h2>\n
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Un processus isotherme<\/strong>\u00a0est un\u00a0processus thermodynamique<\/strong><\/a>\u00a0, dans lequel la\u00a0temp\u00e9rature<\/strong>\u00a0du syst\u00e8me\u00a0reste constante<\/strong>\u00a0(T = const).\u00a0Le transfert de chaleur dans ou hors du syst\u00e8me doit g\u00e9n\u00e9ralement se produire \u00e0 un rythme aussi lent afin de s’adapter en permanence \u00e0 la temp\u00e9rature du r\u00e9servoir par \u00e9change de chaleur.\u00a0Dans chacun de ces \u00e9tats, l’\u00a0\u00e9quilibre thermique<\/strong><\/a>\u00a0est maintenu.<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n

Pour un\u00a0<\/span>gaz parfait<\/span><\/strong>\u00a0<\/a>et un proc\u00e9d\u00e9 polytropique, le cas\u00a0<\/span>n = 1<\/span><\/em><\/strong>\u00a0correspond \u00e0 un\u00a0proc\u00e9d\u00e9\u00a0<\/span>isotherme<\/span><\/strong>\u00a0(\u00e0 temp\u00e9rature constante).\u00a0Contrairement au\u00a0<\/span>processus adiabatique<\/span><\/strong><\/a>\u00a0, dans lequel\u00a0<\/span>n = \u03ba<\/span><\/i><\/strong>\u00a0\u00a0 et\u00a0<\/span><\/em>un syst\u00e8me n’\u00e9change pas de chaleur avec son environnement (Q = 0;\u00a0<\/span><\/em>\u2206T \u2260 0\u00a0<\/span><\/em>)\u00a0<\/span><\/em>, dans un processus isotherme, il n’y a pas de changement dans l’\u00e9nergie interne (due \u00e0 \u2206T = 0 ) et donc\u00a0<\/span><\/em>\u0394U = 0 (pour les gaz id\u00e9aux) et Q \u2260 0.<\/span><\/em>\u00a0Un processus adiabatique n’est pas n\u00e9cessairement un processus isotherme, ni un processus isotherme n\u00e9cessairement adiabatique.<\/span><\/p>\n

En ing\u00e9nierie, les changements de phase, tels que l’\u00e9vaporation ou la fusion, sont des processus isothermes lorsque, comme c’est g\u00e9n\u00e9ralement le cas, ils se produisent \u00e0 pression et temp\u00e9rature constantes.<\/span><\/p>\n

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Processus isotherme et premi\u00e8re loi<\/span><\/h2>\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.<\/span><\/p>\n

Dans le\u00a0<\/span>processus isotherme<\/span><\/strong>\u00a0et le\u00a0<\/span>gaz parfait<\/span><\/strong><\/a>\u00a0, toute la chaleur ajout\u00e9e au syst\u00e8me sera utilis\u00e9e pour effectuer les travaux:<\/span><\/p>\n

Processus isotherme (dU = 0):<\/span><\/strong><\/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

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

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

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

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

Sur un diagramme pV, le processus se produit le\u00a0long d’\u00a0une ligne (appel\u00e9e isotherme) qui a l’\u00e9quation\u00a0<\/span>p = constante \/ V<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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

Un\u00a0processus adiabatique<\/strong>\u00a0est un\u00a0processus thermodynamique<\/a>\u00a0, dans lequel il n’y a\u00a0pas de transfert de chaleur<\/strong>\u00a0dans ou hors du syst\u00e8me (Q = 0).\u00a0Le syst\u00e8me peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9 comme\u00a0parfaitement isol\u00e9<\/strong>\u00a0.\u00a0Dans un processus adiabatique, l’\u00e9nergie n’est transf\u00e9r\u00e9e que sous forme de travail.\u00a0L’hypoth\u00e8se d’absence de transfert de chaleur est tr\u00e8s importante, car nous ne pouvons utiliser l’approximation adiabatique que dans\u00a0des processus tr\u00e8s rapides<\/strong>\u00a0.\u00a0Dans ces processus rapides, il n’y a pas assez de temps pour que le transfert d’\u00e9nergie sous forme de chaleur ait lieu vers ou depuis le syst\u00e8me.<\/span><\/p>\n

Dans les appareils r\u00e9els (tels que les turbines, les pompes et les compresseurs),\u00a0<\/span>des pertes de chaleur<\/span><\/strong>\u00a0et des pertes dans le processus de combustion se produisent, mais ces pertes sont g\u00e9n\u00e9ralement faibles par rapport au flux d’\u00e9nergie global et nous pouvons approximer certains processus thermodynamiques par le processus adiabatique.<\/span><\/p>\n

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Processus adiabatique et premi\u00e8re loi<\/span><\/h2>\n

Pour un syst\u00e8me ferm\u00e9, on peut \u00e9crire la\u00a0\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

Dans cette \u00e9quation, le terme\u00a0<\/span>Vdp<\/span><\/strong>\u00a0est un\u00a0<\/span>travail de processus d’\u00e9coulement<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0<\/span><\/strong>Ce travail, Vdp, est utilis\u00e9 pour des syst\u00e8mes \u00e0 flux ouvert comme une turbine ou une pompe dans lesquels il y a un \u00abdp\u00bb, c’est-\u00e0-dire un changement de pression.\u00a0Comme on peut le voir, cette forme de loi\u00a0<\/span>simplifie la description du transfert d’\u00e9nergie<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Dans le processus adiabatique, le\u00a0<\/span>changement d’enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0est \u00e9gal au\u00a0<\/span>travail du processus d’\u00e9coulement<\/span><\/strong>\u00a0effectu\u00e9 sur ou par le syst\u00e8me:<\/span><\/p>\n

Processus adiabatique (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 un\u00a0\u00a0<\/span>gaz parfait<\/span><\/a>\u00a0)<\/span><\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Expansion adiabatique<\/span><\/h2>\n
\"Diagramme<\/a>
Supposons une expansion adiabatique de l’h\u00e9lium (3 \u2192 4) dans une turbine \u00e0 gaz (cycle de Brayton).<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n
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Expansion gratuite – Expansion Joule<\/span><\/h2>\n

Ce sont\u00a0<\/span>des processus adiabatiques<\/span><\/strong><\/a>\u00a0dans lesquels\u00a0<\/span>aucun transfert de chaleur ne<\/span><\/strong>\u00a0se produit entre le syst\u00e8me et son environnement et\u00a0<\/span>aucun travail n’est effectu\u00e9<\/span><\/strong>\u00a0sur ou par le syst\u00e8me.\u00a0Ces types de processus adiabatiques sont appel\u00e9s\u00a0<\/span>expansion libre<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Il s’agit d’un\u00a0<\/span>processus irr\u00e9versible<\/span><\/strong>\u00a0dans lequel un gaz se d\u00e9tend dans une chambre sous vide isol\u00e9e.\u00a0Il est \u00e9galement appel\u00e9\u00a0<\/span>expansion Joule<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Pour un gaz parfait, la temp\u00e9rature ne change pas\u00a0<\/span>(cela signifie que le processus est \u00e9galement\u00a0<\/span>isotherme<\/span>\u00a0)<\/span><\/strong>\u00a0, cependant, les vrais gaz subissent un changement de temp\u00e9rature pendant la d\u00e9tente libre.\u00a0En expansion libre Q = W = 0, et le premi\u00e8re principe exige que:<\/span><\/p>\n

dE\u00a0<\/span><\/strong>int<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= 0<\/span><\/strong><\/p>\n

Une expansion libre ne peut pas \u00eatre trac\u00e9e sur un diagramme PV, car le processus est rapide et non quasi statique.\u00a0Les \u00e9tats interm\u00e9diaires ne sont pas des \u00e9tats d’\u00e9quilibre, et donc la pression n’est pas clairement d\u00e9finie.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/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":"

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