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Problème 2

Une machine de Carnot réversible fonctionne entre deux sources aux températures absolues Th>TcT_h>T_c. À chaque cycle, elle reçoit la chaleur QhQ_h de la source chaude. Déterminer son rendement η\eta, la chaleur rejetée QcQ_c et le travail produit WW. (a) Utiliser l’égalité de Clausius d’un cycle réversible pour relier Qh,Qc,Th,TcQ_h,Q_c,T_h,T_c. (b) Appliquer le premier principe pour obtenir WW et le rendement η\eta. (c) Examiner Tc→ThT_c\to T_h et Tc→0T_c\to0, en expliquer le sens physique et préciser pourquoi les températures doivent être absolues.
problems.proof.stepOf
problems.proof.prevStepproblems.proof.nextStep
Tc→Th:η→0;Tc→0:η→1T_c\to T_h:\eta\to0;\quad T_c\to0:\eta\to1
problems.proof.analysis

Quand les températures s’égalent, l’écart disponible disparaît et travail et rendement tendent vers zéro. Le rendement idéal ne tend vers un que lorsque TcT_c tend vers zéro.