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LE RENDEMENT DES MOTEURS THERMIQUES.

à l’unité, si la quantité d’énergie gratuite consommée dans la transformation est plus grande que la quantité d’énergie inutile qui résulte de celle-ci.

Il sera par exemple assez logique de considérer ainsi comme gratuite la quantité de chaleur cédée, dans certaines évolutions, par l’atmosphère au système matériel qui évolue.

Le rendement utile global d’une série de transformations en cascade se présente ainsi comme le produit d’un certain nombre de facteurs dont chacun est en général inférieur à l’unité.

Dans le cas des moteurs thermiques, le résultat utile recherché, c’est le travail $\mathrm {W}$ transmis par l’arbre du moteur aux machines d’utilisation. La dépense peut être exceptionnellement une certaine quantité d’énergie thermique $\mathrm {Q}$ empruntée à une source chaude naturelle, mais sera en général une certaine quantité d’énergie potentielle chimique $\mathrm {U}$ qui disparaît par l’oxydation d’un combustible. Le rendement utile est donc soit ${\frac {\mathrm {W} }{\mathrm {Q} }},$ soit ${\frac {\mathrm {W} }{\mathrm {U} }}$ (en supposant que toutes les formes d’énergie ${\mathfrak {U}},$ $\mathrm {Q}$ et $\mathrm {W}$ sont exprimées au moyen de la même unité).

Mais nous préciserons plus loin que l’énergie chimique ${\mathfrak {U}}$ se transforme d’abord intégralement en énergie thermique. Considérons donc, pour l’instant, l’hypothèse où l’énergie dont nous disposons au départ est de l’énergie thermique $\mathrm {Q} .$ Le rendement utile se présente alors sous la forme ${\frac {\mathrm {W} }{\mathrm {Q} }}.$

Si nous cherchons à étudier a priori les causes qui limitent ce rendement utile, nous trouverons comme facteurs essentiels les caractéristiques (pression $\pi$ et température $\Theta$) du milieu pratiquement indéfini dans lequel nous vivons, c’est-à-dire de l’atmosphère, lesquelles déterminent l’état final inévitable de l’évolution thermodynamique.

Considérons, en effet, d’abord l’hypothèse où l’énergie thermique $\mathrm {Q}$ a été créée dans le fluide gazeux moteur lui-même. Le mode de transformation directe de cette énergie thermique en travail, sera une détente adiabatique (M. 5). Cette transformation serait intégrale si la pression finale $\pi$ était nulle ; elle ne peut être que partielle du fait que $\pi$ n’est pas nulle, parce qu’il devra rester dans le gaz l’énergie cinétique moléculaire qui correspond à cette pression $\pi$ non nulle. Le travail $\int _{p_{0}}^{\pi }$ obtenu dans cette détente sera d’autant plus