ADIÉ WITZ. — THÉORIE DES MACHINES THERMIQUES 



totale par unité de surface de ce piston, lorsque le 

 mouvement est uniforme; en d'autres termes, 

 l'effort moteur est égal à l'effort résistant. Par 

 cylindrée, le travail G est donné par la relation 



G = psi, 



p étant la pression moyenne, s la surface du piston 

 et / sa course : on aurait encore, en appelant v le 

 volume engendré par le piston 



Nous venons d'expliquer la course-avant du pis- 

 ton : or, pour produire un mouvement continu, il 

 faut lui faire succéder une course-arrière. Ce résultat 

 s'obtiendra en diminuant la tension du fluide par 

 une soustraction de calorique. Pour produire une 

 évolution complète, il faut donc alternativement 

 échauffer le fluide au contact d'une source de cha- 

 leur appelée /oz/er et le refroidir au contact d'un 

 réfrigérant. Admettons que le foyer ait cédé Q ca- 

 lories et que le réfrigérant en ait pris q; une 

 quantité de chaleur Q — q s. disparu dans l'opéra- 

 tion et nous savons qu'elle est équivalente au tra- 

 vail S, en vertu du principe de Mayer; nous avons 

 donc : 



(Q - q) 425 = G. 



Mais la thermodynamique va plus loin; elle nous 

 apprend que le rajiporl des quantités de chaleur 

 reçue et cédée dépend uniquement des tempéra- 

 tures absolues, (comptées à partir de — 273 degrés 

 centigrades), T du foyer et t du réfrigérant, quand 

 ils opèrent l'un et l'autre à température constante : 



C'est le principe de Carnot. Toute la théorie des 

 machines à feu est fondée sur ces deux principes 

 et sur la considération du cycle parcouru par le 

 fluide, c'est-à-dire de la série fermée d'opérations 

 subie par lui entre son état initial et un état final 

 identique au premier. Voici comment cette série se 

 ferme pour constituer un cycle : le fluide est 

 d'abord chauffé à la température constante T du 

 foyer, puis on le sépare de la source et on le 

 détend, sans lui fournir de calorique, jusqu'à ce 

 qu'il ait pris la température t du réfrigérant; on le 

 comprime ensuite au contact de ce réfrigérant à la 

 température constante f, et on poursuit cette com- 

 pression, sans perte ni gain de chaleur, de manière 

 à le ramener au volume initial et à la température 

 même de la source. Le quadrilatère courbe ABCD 

 (fig. 1) est la représentation graphique de ce cycle, 

 dans un système d'axes coordonnés rectangulaires 



correspondant aux volumes et aux pressions du 

 fluide : AB et CD sont des isothermiques, BG et 

 DA des adiabatiques, et l'aire ABCD est, à une 

 échelle déterminée, la représentation du travail G. 



Le cycle que nous venons de décrire porte le 

 grand nom de Carnot, qui en a introduit la consi- 

 dération dans la Théorie de la Chaleur. Cherchons 

 à calculer le rendement de cette série d'opérations; 

 pour cela, comparons la quantité Q—q de chaleur 

 transformée dans le cycle, à la chaleur totale dis- 

 ponible Q : ce rapport, que nous appellerons p , 

 définit le coelficienl économique et donne la me- 

 sure du rendement, 



9'- 



Q-v T-/ 



Q 



= 1 



Ce rendement est indéjjendant de la nature du 

 fluide mis en œuvre; il ne dépend que de la chute 

 (le température l—t entre le foyer et le réfrigérant. 



C'est le rendement maximum qu'on puisse obte- 

 nir : ce théorème se démontre sans peine, mais un 

 peu longuement et je préfère emprunter à M. Hirn 

 les considérations par lesquelles il justifie ce maxi- 

 mum a posteriori : m II est en quelque sorte évident, 

 dit cet illustre savant, que le cycle de Carnot a été 

 décrit de manière à donner un travail maximum. 

 La chaleur cédée par la source a été employée uni- 

 quement à produire du travail : celui-ci est donc 

 maximum. La chaleur envoyée au réfrigérant a été 

 développée aussi économiquement que possible, 

 puisque le travail n'a donné aucune variation de 

 température. Les deux autres opérations n'ont eu 

 d'autre but que de faire tomber et puis de faire 

 remonter la température et la pression (1). » 



Le cycle de Carnot jouit donc de la propriété 

 remarquable d'assurer le maximum de sa valeur au 

 rapport du travail produit à la chaleur dépensée ; 

 il ne s'agit donc pas de multiplier la chaleur dis- 



(1) Expcisition analytique et expérimentale (le la théorie méca- 

 nique de la chaleur, t. I, p. 2Ui, 3» éd., IST.j. 



