Cours en ligne et simulateur de thermodynamique appliquée

Pourriez-vous nous faire un rappel sur la notion d'exergie, ce que cette notion représente, quelle est son utilité ?

Pourriez-vous nous faire un rappel sur la notion d'exergie, ce que cette notion représente, quelle est son utilité ?

Ainsi, que la définition du rendement exergétique.

Réponse : L'exergie : H - T0.S permet de situer une quantité d'énergie par référence à un niveau de température T0. Pour donner une image, 100 kW à 20°C ce n'est pas comme 100 kW à 800 °C. On ne peut pas en faire la même chose. Pour un système ouvert[1], la combinaison des 2 premiers principes de la thermodynamique amène à l'expression de la variation d'exergie entre l'entrée et la sortie. C'est le travail utile (récupérable) + la quantité de chaleur multipliée par (1 - T0/Tc) + la génération d'entropie. Le facteur multiplicatif (1 - T0/Tc) est le facteur de Carnot (rendement d'un cycle de Carnot fonctionnant entre T0 et Tc) . Le bilan d'exergie amène donc à additionner du travail et un travail idéal que l'on pourrait obtenir à partir de la quantité de chaleur considérée. Pour une machine ditherme, le rendement énergétique est W/Q ; le rendement exergétique est le rapport travail / travail idéal. Le rendement exergétique se déduit donc du rendement énergétique par le facteur de Carnot. Le choix de la référence de température T0 est délicat. Le rendement exergétique est une caractéristique intrinsèque d'une machine si on choisit bien la source froide (exemple température des rejets pour une turbine à gaz).

  1. Systèmes ouverts et fermés

    Un système thermodynamique désigne une quantité de matière isolable de son environnement par une frontière fictive ou réelle. Ce système est dit fermé s'il n'échange pas de matière avec l'extérieur à travers ses frontières ; sinon il est dit ouvert. Les débutants sont souvent décontenancés par la distinction entre systèmes fermés et systèmes ouverts, ces derniers correspondant à un concept nouveau pour eux car au cours de leur scolarité de premier cycle, ils n'ont généralement étudié que des systèmes fermés (pour éviter la prise en compte des échanges de matière aux frontières).

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