CHAPITRE PREMIER

Variations thermiqaes des corps gazeux. — Représentation graphique. — Rendement économique. — Isothermiques et adiabétiques. — Cycle de Garnot. — Ses propriétés. — Définitions.

Variations thermiques des corps gazeux. — L'état physique d'un corps quelconque, et en particulier d'un gaz ou d'une vapeur, est défini par trois quantités, qui dépendent Tune de Tautre, de sorte que, si Ton fait varier Tune, les deux autres varient en même temps : ces trois quantités sont le volume, la température et la pression. En particulier, dans le cas des gaz parfaits, la relation entre ces trois grandeurs prend une forme simple, qui est encore suffisamment approchée dans le cas qui nous occupe :

en appelant p la pression, v le volume, T la température absolue (comptée à partir de — 273^ C.) et R une constante.

Représentation graphique. — Si nous faisons varier l'état physique du corps, les changements qu'il subit peuvent toujours être représentés graphiquement : pour cela, on construit une courbe en prenant pour abscisses

les volumes et pour ordonnées les pressions (fig. 44) ; la température se détermine par Téquation (1).

Mais, dans toute variation de ce genre, il y a pferte ou gain de chaleur et, parsuite, production ou absorption de travail. On démontre que ce travail, positif ou négatif, est représenté par la surface comprise entre la courbe. Taxe des ^ et les deux ordonnées correspondant aux points extrêmes. Si, en particulier, le corps revient finalement à son état initial, après avoir subi une série de transformations représentées par une courbe ou un cycle fermé, le travail est représenté par Taire comprise à rintérieur de cette courbe.

Rendement économique. — Ceci suppose nécessairement deux variations accompagnées, Tune d'une perte, Tautre d'un gain de chaleur, la différence entre la perte et le gain étant seule transformée en travail : il faut donc avoir deux sources de chaleur, à des températures T et /, dont Tune fournit de la chaleur, tandis que la seconde en absorbe et joue par conséquent le rôle d'un réfrigérant. Si la première source fournit par seconde une quantité de chaleur Q et que la seconde absorbe q dans le même temps, on ne transforme en travail que la quantité Q — y, et le travail produit est égal à :

425 (Q — q) kilograramètres,

425 étant l'équivalent mécanique de la calorie. Or, si

toute la chaleur fournie Q avait été transformée en

travail, on aurait obtenu :

Le rendement économique est le rapport de ces deux quantités :

P = ri '