Bez tytulu slajdu

1
O n t h e T r a c k o f M o d e r n
P h y s i c s
Chaud ou froid?
À plein gaz
Sadi-Nicolas Carnot, fils dun générale mourut de
choléra à 36 ans. Son seul travail Reflexions sur
la puissance motrice du feu et sur les machines
propres à développer cette puissance jeta le
bases de la thermodynamique.
http//www.mpshq.com/images/products_gasturbines1.
jpg
La seule méthode pour contourner la lois de
Carnot cest daugmenter la température de
combustion (en utilisant des nouveaux matériaux
pour les turbines). À températures de 1400C
rendements dà peu près 60 peuvent etre
atteints.
S. -N. Carnot (1976-1832)
Une conclusion importante de lanalyse du cycle
de Carnot cest que le rendement théorique
maximum des moteurs à chaleur est directement lié
à  rendement (TH-TC)/TH
Selection de rendements pic de rendement des
action ou des outils() homme, nager, surface
2 homme, nager, sous la surface
4 human, déblayer
3 moteur à vapeur
17 homme, vélo
25 moteur à essence 30 turbine à gaz
naturel 40 contractions
musculaires 50 turbine
couplée (gaz-vapeur) 60 celles à
combustible 60 moteur électrique 80 turbine
couplée chaleur-puissance 95
Le cycle de Carnot est une idéalisation, puisque
aucun processus dun moteur réel est réversible
et tout processus physique implique une petite
 perte dénergie  dite entropie.
Le cycle de Carnot en forme graphique a été
introduit par Emile Clapeyron en 1834.
Pour tout processus irréversible, le rendement
est plus petit que celui du cycle de Carnot. Cela
peut être associé avec un flux de chaleur plus
petit vers le système ou un flux plus grand
sortant du système. Le résultat inévitable est
linégalité de Clausius.
http//hypertextbook.com/physics/thermal/engines/
Le silencieux Stirling
En 1769, le tout premier véhicule à propulsion
autonome était un tracteur militaire inventé par
un ingénieur et mécanicien français, Nicolas
Joseph Cugnot (1725 - 1804). Cugnot utilisa un
moteur à vapeur pour alimenter son véhicule,
construit en suivant ses instructions à
lArsenale de Paris par le mécanicien Brezin. Il
a été utilisé par lArmée Française pour traîner
lartillerie à lexorbitante vitesse de 4 km/h
sur juste 3 roues.
Parfois cest important dutiliser des petites
différences de température. Linvention du
pasteur écossais Robert Stirling est doté de deux
pistons et utilise soit le réchauffement soit le
refroidissement dun gaz. Il atteint un rendement
jusquau 40.
Ces deux moteurs à droite ont besoin dune
différences de température très petite. Loiseux
qui boit et le thermomètre de lamour.
Pas seulement Carnot
Celles à combustible
Dans un moteur Diesel , lair est comprimé
adiabatiquement dun facteur de 15 à 20. Cette
compression augmente la température jusquà la
température dignition du mélange de combustible
qui se forme en injectant le combustible une fois
que lon a comprimé lair.
Les piles à combustible sont une façon de
 tricher  sur léquation de Carnot. Lhydrogène
et loxygène ne sont pas brûlés, mais recombinés
de façon chimique dabord ils dissocient dans
les respectifs ions et après filtrent à travers
une membrane spéciale et recombinent en donnant
de leau et de lénergie. Elles seraient une
réelle alternative aux moteurs à combustion, si
les membranes nétaient pas chères et ne pas
fiables et il navait pas de problèmes de
stockage pour lhydrogène.
http//hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/
diesel.html
Dans le cycle Otto le mélange dair et essence
est prise à pression, puis comprimé
adiabatiquement et allumé (3-4) à volume
constant le parcours du travail est 4-5, et en
5-6 les fumées sont déchargés.
Grace à la pompe de chaleur basée sur l'effet
Peltier, on peut chauffer ou refroidir des plats
attachés à notre cou. L'effet Peltier est un
principle thermo-électrique où un courant
électrique permet à la chaleur d'être absorbée
d'un côté lorsque de la chaleur est rejetée de
l'autre.
La turbine à gaz est un exemple usuel dun
système à cycle Brayton ouvert. Lair est aspiré
dans un compresseur, chauffé et détente à travers
dune turbine,et déchargé dans latmosphère.
Le cycle Brayton nest pas seulement utilisé dans
les turbines davion, mais aussi dans les
turbines à gaz utilisées pour produire de
lélectricité.
Comme ça, à la question sils nous faut du chaud
ou du froid, Carnot répondit soit du chaud, soit
du froid.
http//thermalmotion.net/Brayton.html
Effet Peltier "à porter"
4/1