T5.8. Climatiseur.

Un climatiseur est une machine thermique ditherme. Elle décrit des cycles à partir de deux « sources » thermiques constituées d’une part par l’air extérieur de température invariable T_ex = 298 K et d’autre part par une pièce de température initiale Ti (Ti  = T_ex) que l’on désire porter à la température Tf = 293 K.

 

1. Donner le principe de fonctionnement d’un climatiseur.
   Préciser le signe des échanges énergétiques.
2. Déterminer le travail électrique Wr nécessaire à la machine dans le cas où son fonctionnement est réversible. On supposera que la pièce, dont on évalue la capacité thermique à C = 5,0.10³ kJ.K^-1, n’échange de l’énergie thermique qu’avec la machine.
   Quel est le temps nécessaire à la mise en température de cette pièce pour une puissance électrique de 250 W ?
3. Dans le cas où la machine est irréversible, établir une relation entre la création d’entropie Sc et la différence W_irr
   
   W_r où W_irr est la nouvelle valeur du travail fourni à la machine.