RENDEMENT en THERMODYNAMIQUE

-rendement en thermodynamique

Un rendement (symbole r) est un rapport entre une notion (souvent énergétique) en fin de phénomène et la même notion au début dudit phénomène

 

RENDEMENT d'APPAREILS PRODUISANT ÉNERGIE

 

Le rendement est le rapport (r) entre travail restitué W(utilisable à la fin de l'utilisation d'un appareil) et le travail moteur W(apporté au début, pour le faire fonctionner).

 

Entre les deux est le travail perdu (par absorption, par frottement ou par autres pertes)  W= Wa – Wr

 

Ce rendement r = Wr / Wa   ce qui peut aussi s’écrire r = 1 - (Wp / Wa)

 

On peut bien sûr écrire la même chose avec les puissances (P), r = Pr / Pa

 

 

 

-rendement des machines à compresser

 

C'est: (puissance produite) / (puissance fournie à la machine en amont)

 

 

 

-rendement d'une turbine à vapeur en moyenne c'est 0,40

 

 

 

-rendement des piles à combustible(à pression constante)

 

r = 1 - T.(ΔS / ΔH) - (ΔE/ ΔH)

 

T(K)= température absolue

 

Δ = variations

 

r(%)= rendement (en pratique ~ 80%)

 

S(J/K)= entropie

 

H(J)= enthalpie

 

Ep(J)= énergie de polarisation

 

 

 

-rendement d'une centrale thermique  c'est en moyenne 0,30

 

 

 

-rendement des moteurs thermiques

 

r = 1- [1 / (i*z)(g-1)]

 

i*est le taux de compression qui est le rapport entre les volumes avant et après la compression et g la constante adiabatique

 

-pour les moteurs à essence : r vaut en théorie de 0,45 à 0,50

 

et en réel de 0,25 à 0,32

 

-pour les diesels, r en théorie vaut de 0,60 à 0,65 et en réel de 0,36 à 0,42

 

 

 

RENDEMENT THERMODYNAMIQUE

 

-le rendement de Carnot (ou rendement thermique)

 

est le rendement de principe thermodynamique r= (T- Tf) / Tc

 

avec Tc = température de source chaude et Tf = celle de source froide)

 

C'est en fait le rapport (travail fourni) / (quantité de chaleur perdue par la source chaude)

 

Le complément (Tf/ Tc) est l’anergie, c’est à dire l’énergie qui ne se convertit pas utilitairement

 

 

 

-le rendement de conversion d'une énergie primaire ayant pour but de produire de l'électricité

 

La production d'électricité présente les rendements ci-après (en fonction de la source de production):

 

-transformation simple en électricité, depuis un combustible : 40%

 

-combustion d'un combustible avec récupérat° d'électricité pour chaleur : 75%

 

-groupe électrogène : 45%

 

-turbine à gaz : 55% (si petit format) à 75% (si gros format)

 

-éolienne : 33%

 

 

 

FAUX RENDEMENT : le COP

 

Notion ressemblant à un rendement , le coefficient of performance (COP)

 

ou coefficient d'efficacité calori/frigori/-fiqueest le rapport

 

(puissance calori/frigorifique produite) par un appareil/ (travail initialement apporté au moteur de production dudit appareil)

 

Par exemple pour un réfrigérateur, si on pompe Pc dans la source chaude et on rejette Pf dans la source froide, le coeff. d'efficacité sera Pc / (Pc - Pf)

 

Le coeff. d'efficacité est maximal quand le système est réversible

 

Cette efficacité est toujours > 1 (ce qui indique que ce n'est pas un rendement, mais un coefficient)

 

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