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Machine dithermes
Dans cette vidéo, nous abordons le sujet des machines thermiques, en particulier les machines dithermes. L'objectif de la première vidéo de ce chapitre est d'appliquer les principes de la thermodynamique aux machines dithermes.
Le principe général pour résoudre n'importe quelle question portant sur une machine ditherme est le suivant : dans une machine ditherme, tout état thermodynamique (U, H ou S) reste constant sur un cycle. Cela signifie que la variation de ces grandeurs sur un cycle est nulle. À partir de là, nous pouvons déterminer les grandeurs qui nous intéressent, telles que le travail, les transferts thermiques et éventuellement l'efficacité.
En appliquant le premier principe de la thermodynamique à un cycle, nous pouvons écrire que la variation de l'énergie interne (delta U) est égale au travail (W) plus les transferts thermiques (Q). Comme nous sommes sur un cycle, la variation de l'énergie interne est nulle. Cela nous donne donc l'équation delta U = W + Q = 0.
Le deuxième principe de la thermodynamique est également important dans le cas des cycles. Il nous dit que l'entropie créée est positive lors d'une transformation thermodynamique, et que l'entropie échangée est donnée par Q/T. Comme nous sommes sur un cycle thermodynamique, la variation d'entropie (delta S) est nulle. Donc, nous pouvons écrire delta S comme la différence entre l'entropie échangée (S E) et l'entropie créée (S C), ce qui donne S E = -S C. Comme l'entropie créée est positive, cela signifie que l'entropie échangée est négative, conformément à l'inégalité de Clausius. Si l'égalité est vérifiée, cela signifie que le fonctionnement est réversible.
En résumé, ce cours traite des machines thermiques, en mettant l'accent sur les machines dithermes. Les principes de la thermodynamique sont utilisés pour résoudre les questions portant sur ces machines. Le premier principe établit que la variation de l'énergie interne sur un cycle est nulle, tandis que le deuxième principe permet de déterminer l'entropie échangée et créée. L'inégalité de Clausius est une conséquence du second principe.
