par GillesH38 » 19 janv. 2008, 09:49
En laissant le soin aux modérateurs de déplacer cette partie du fil effectivement un peu HS, je précise quand même quelques lois de la thermodynamique pour ceux qui seraient troublés par les écrits d'E2100
a) le rendement de Carnot est une limite absolument indépassable, il est fondé sur une loi (la croissance de l'entropie) aussi fondamentale et incontournable que la conservation de l'énergie (même si elle est un peu moins facile à comprendre ... et à accepter !). Il s'applique à la transformation de la CHALEUR en TRAVAIL ( = mécanique ou électrique), avec un rendement TRAVAIL/CHALEUR = R
b) cette valeur de R maximale est facile à calculer : elle vaut 1-T1/T2 où T1 et T2 sont les températures absolues (= température en °C + 273,15 parce qu'elles sont mesurées par rapport au "zéro absolu" de -273,15°C et non par rapport au 0°C de fusion de la glace qui est complétement conventionnel et historique, mais n'a aucune importance fondamentale pour la thermodynamique) respectivement donc de la source froide qui refroidit le moteur et de la source chaude (partie chaude interne du moteur). L'existence d'une source froide qui absorbe les calories "perdues" est malheureusement impossible à éviter et c'est ça qui fait que le rendement n'est pas 1 (on a forcément une partie T1/T2 rejetée dans la source froide qui ne PEUT PAS, EN AUCUNE MANIERE ET PAR AUCUN DISPOSITIF, être utilisée pour fabriquer du travail).
Néanmoins cette chaleur "perdue" peut tout à fait etre utilisée pour des applications où on demande de la chaleur basse température, et pas du travail : c'est le principe de la cogénération.
c) la valeur de R maximale est plus élevée que ce qu'on croit d'habitude ! une centrale à gaz à une température de flamme d'environ 1000°C ce qui fait une valeur maximale (en prenant un refroidissement à 50°C par exemple)
R = 1 - (273+50)/(273+1000) = 75 % !!!
ce n'est donc pas si mauvais ! le probleme est que ce rendement est une limite théorique et que par suite de pertes thermiques, de frottements et tout ça, le rendement est inférieur. Mais en principe rien n'interdit d'atteindre 50 ou 60 % !
Toutes les améliorations techniques visent à s'approcher du rendement maximal , en aucun cas à le dépasser, c'est impossible.
Pourquoi les moteurs de voiture sont si mauvais ? parce que s'approcher de la limite maximale demande des installations soigneuses qui récupèrent chaque calorie disponible, ce qui demande plusieurs étages etc... et qui alourdit terriblement le système ! si ce n'est pas grave pour une centrale fixe, ça devient un probleme pour un véhicule à moteur, qui a aussi besoin d'étre léger ! améliorer le rendement vers Carnot peut AUSSI demander de consommer beaucoup plus aux 100 km simplement parce que ça demanderait de transporter une usine à gaz, sans jeu de mot. Les constructeurs ne sont pas totalement idiots, ils cherchent à optimiser la consommation globale pour le service rendu, et ça ne correspond pas à l'optimum du rendement thermodynamique : mieux vaut un moteur plus simple, plus léger et pas terrible en rendement qu'un moteur qui double le rendement mais triple la consommation ! donc on fait ce qu'on peut dans un monde réel....
En laissant le soin aux modérateurs de déplacer cette partie du fil effectivement un peu HS, je précise quand même quelques lois de la thermodynamique pour ceux qui seraient troublés par les écrits d'E2100
a) le rendement de Carnot est une limite absolument indépassable, il est fondé sur une loi (la croissance de l'entropie) aussi fondamentale et incontournable que la conservation de l'énergie (même si elle est un peu moins facile à comprendre ... et à accepter !). Il s'applique à la transformation de la CHALEUR en TRAVAIL ( = mécanique ou électrique), avec un rendement TRAVAIL/CHALEUR = R
b) cette valeur de R [b]maximale[/b] est facile à calculer : elle vaut 1-T1/T2 où T1 et T2 sont les températures absolues (= température en °C + 273,15 parce qu'elles sont mesurées par rapport au "zéro absolu" de -273,15°C et non par rapport au 0°C de fusion de la glace qui est complétement conventionnel et historique, mais n'a aucune importance fondamentale pour la thermodynamique) respectivement donc de la source froide qui refroidit le moteur et de la source chaude (partie chaude interne du moteur). L'existence d'une source froide qui absorbe les calories "perdues" est malheureusement impossible à éviter et c'est ça qui fait que le rendement n'est pas 1 (on a forcément une partie T1/T2 rejetée dans la source froide qui ne PEUT PAS, EN AUCUNE MANIERE ET PAR AUCUN DISPOSITIF, être utilisée pour fabriquer du travail).
Néanmoins cette chaleur "perdue" peut tout à fait etre utilisée pour des applications où on demande de la chaleur basse température, et pas du travail : c'est le principe de la cogénération.
c) la valeur de R maximale est plus élevée que ce qu'on croit d'habitude ! une centrale à gaz à une température de flamme d'environ 1000°C ce qui fait une valeur maximale (en prenant un refroidissement à 50°C par exemple)
R = 1 - (273+50)/(273+1000) = 75 % !!!
ce n'est donc pas si mauvais ! le probleme est que ce rendement est une limite théorique et que par suite de pertes thermiques, de frottements et tout ça, le rendement est inférieur. Mais en principe rien n'interdit d'atteindre 50 ou 60 % !
[i] Toutes les améliorations techniques visent à s'approcher du rendement maximal , en aucun cas à le dépasser, c'est impossible[/i].
Pourquoi les moteurs de voiture sont si mauvais ? parce que s'approcher de la limite maximale demande des installations soigneuses qui récupèrent chaque calorie disponible, ce qui demande plusieurs étages etc... et qui alourdit terriblement le système ! si ce n'est pas grave pour une centrale fixe, ça devient un probleme pour un véhicule à moteur, qui a aussi besoin d'étre léger ! améliorer le rendement vers Carnot peut AUSSI demander de consommer beaucoup plus aux 100 km simplement parce que ça demanderait de transporter une usine à gaz, sans jeu de mot. Les constructeurs ne sont pas totalement idiots, ils cherchent à optimiser la consommation globale pour le service rendu, et ça ne correspond pas à l'optimum du rendement thermodynamique : mieux vaut un moteur plus simple, plus léger et pas terrible en rendement qu'un moteur qui double le rendement mais triple la consommation ! donc on fait ce qu'on peut dans un monde réel....