Dans nos études, nous avons vu que machine thermique est tout appareil qui convertit constamment la chaleur en travail utile, en utilisant un fluide, appelé un fluide de travail, qui subit des transformations cycliques entre deux températures qui restent constantes. Ainsi, dans une machine thermique, la source chaude et la source froide sont des systèmes qui échangent de la chaleur sans changer leurs températures, dans de petits intervalles de temps.
De la même manière que nous rencontrons des machines thermiques dans notre vie quotidienne, nous rencontrons aussi réfrigérateurs (ou alors pompes à chaleur). Exemples: réfrigérateurs, congélateurs et réfrigérateurs. Dans ces machines, le fluide de travail est soumis à un cycle dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, il évacue donc une certaine quantité de chaleur (Q2) de la source froide; et dégage de la chaleur (Q1) à la source chaude. On sait que ce transfert de chaleur de la source froide vers la source chaude n'est pas spontané, car il s'effectue par un travail extérieur. Par conséquent, cela ne viole pas l'énoncé de Clausius de la deuxième loi de la thermodynamique.
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Juste pour se souvenir, le Déclaration de Clausius dit qu'il est impossible de construire un appareil qui, fonctionnant sur un cycle thermodynamique, convertit entièrement la chaleur reçue en travail.
Le schéma présenté dans la figure ci-dessous représente schématiquement une machine frigorifique dans laquelle le travail est converti en chaleur.
Un réfrigérateur domestique, par exemple, est une machine frigorifique dans laquelle la source froide est le congélateur, la source chaude est l'environnement, et le travail est effectué par le compresseur.
LES Efficacité (e) d'une machine frigorifique est le rapport entre la quantité de chaleur évacuée de la source froide (Q2) et le travail extérieur (T) nécessaire à ce transfert. Puis:
Par Domitiano Marques
Diplômé en Physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. « Machines frigorifiques »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/maquinas-frigorificas.htm. Consulté le 27 juin 2021.
