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Concept
Cycle de Carnot
Résumé
Le cycle de Carnot est un cycle thermodynamique théorique pour un moteur ditherme, constitué de quatre processus réversibles : une détente isotherme réversible, une dilatation adiabatique réversible (donc isentropique), une compression isotherme réversible, et une compression adiabatique réversible.
Quand il est moteur, il s'agit du cycle le plus efficace pour obtenir du travail à partir de deux sources de chaleur de températures constantes, considérées comme des thermostats. Il est alors décrit dans le sens des aiguilles d'une montre dans un diagramme de Clapeyron ou un diagramme de Watt. Le cycle inverse (parcouru dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) est le moyen le plus efficace de transférer de l'énergie thermique d'une source froide à une source chaude grâce à un travail.
L'efficacité des autres cycles et des machines réelles est comparée à celle du cycle de Carnot par le biais du rendement, un nombre sans dimension compris entre 0 (efficacité nulle) et 1 (efficacité parfaite).
Il fut publié par Sadi Carnot en 1824 dans son unique ouvrage Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance et permit d'ouvrir la voie à la formulation du second principe de la thermodynamique.
thumb|Cycle de Carnot moteur dans le diagramme de Clapeyron :- AB : détente isotherme ;- BC : détente adiabatique ;- CD : compression isotherme ;- DA : compression adiabatique.
thumb|Cycle de Carnot moteur pour un corps diphasé dans le diagramme de Clapeyron :- AB : vaporisation complète ;- BC : détente adiabatique ;- CD : liquéfaction partielle ;- DA : compression adiabatiqueet liquéfaction de la vapeur présente en D.
thumb|Cycle de Carnot moteur dans un diagramme température-entropie.- AB : détente isotherme ;- BC : détente adiabatique ;- CD : compression isotherme ;- DA : compression adiabatique.
Carnot cherchait à définir le cycle de meilleure efficacité possible. Ainsi l'efficacité de toute machine thermodynamique peut être comparée avec l'efficacité du cycle de Carnot.
Source officielle
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