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   énoncé
 

    

 

T5.8. Climatiseur.

1. Principe de fonctionnement.

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.

 

 
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hubert de haan  \  www.kholaweb.com  \  mise à jour : 25 juin 2011