Le climatiseur va échanger de
l’énergie par chaleur avec la pièce afin de la
refroidir et avec l’air extérieur ce qui nécessite
un apport d’énergie électrique. On a donc sur un
cycle élémentaire :
la machine reçoit du travail de la part de l’extérieur, reçoit de l’énergie par
chaleur de la pièce (source froide) , cède de l’énergie par chaleur à l’atmosphère (source
chaude) .
2. Travail dans le cas d’un
fonctionnement réversible.
Sur un cycle, le premier
principe s’écrit :
(1)
Si l’on suppose que sur ce même
cycle la température T de la pièce reste
constante, le second principe s’écrit dans le cas
d’une évolution réversible :
(2)
Comme la pièce se refroidit et que on a :
(3)
L’équation (3) permet d’écrire
l’équation (2) sous une nouvelle forme :
L’intégration des équations
(1), (3) et (4) entre l’état initial à conduit à :
Le travail électrique total à
fournir à la machine lorsqu’elle fonctionne de
manière réversible a pour expression :
La durée nécessaire à la mise en température de la pièce est :
3. Cas d’un fonctionnement
non réversible.
Dans le cas où la machine
fonctionne de manière irréversible, le second
principe s’écrit sur un cycle élémentaire :
En se servant de l’équation (3)
on obtient :
D’autre part, d’après (3) :
Le premier principe donne alors
sur l’ensemble des cycles :
Comme on obtient :
On a bien et il faudra donc plus de temps pour refroidir la
pièce.