Focus. De l’énergie à l’exergie : la démarche qualité
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- GAUTRON, Laurent,
- BALLAND, Christophe,
- CIRIO, Laurent,
- MAUDUIT, Richard,
- PICON, Odile
- et WENNER, Éric,
- Gautron, Laurent.,
- et al.
- Gautron, L.,
- Balland, C.,
- Cirio, L.,
- Mauduit, R.,
- Picon, O.
- et Wenner, É.
- L. Gautron,
- C. Balland,
- L. Cirio,
- R. Mauduit,
- O. Picon
- et É. Wenner
https://doi.org/10.3917/dunod.gautr.2021.01.0206
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- Gautron, L.,
- Balland, C.,
- Cirio, L.,
- Mauduit, R.,
- Picon, O.
- et Wenner, É.
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- C. Balland,
- L. Cirio,
- R. Mauduit,
- O. Picon
- et É. Wenner
- Gautron, Laurent.,
- et al.
- GAUTRON, Laurent,
- BALLAND, Christophe,
- CIRIO, Laurent,
- MAUDUIT, Richard,
- PICON, Odile
- et WENNER, Éric,
https://doi.org/10.3917/dunod.gautr.2021.01.0206
Lors de la transformation réelle d’un système en interaction avec le milieu extérieur, le premier principe de la thermodynamique place au même niveau les deux modes de transfert de l’énergie (travail W et chaleur Q), ce que l’on écrit ΔE = W + Q (E énergie totale du système).
Le deuxième principe exprime le caractère imparfait de la transformation réelle au travers de ses irréversibilités (frottements internes, phénomènes de diffusion, etc.) réduisant ainsi l’efficacité d’une installation thermodynamique industrielle ou domestique (par l’existence du terme de création d’entropie S
irr > 0) et ne place pas au même niveau travail W et chaleur Q.
Le concept d’exergie met en évidence une différence de qualité thermodynamique entre les deux modes de transferts de l’énergie : la chaleur possédant une qualité inférieure à celle du travail.
En effet, dans un milieu ambiant de température Te
, l’exergie attachée au transfert thermique Q d’un système à la température T (T > T
e) avec le milieu ambiant est évaluée par : \begin{equation} Q\left(1-\frac{T_{\mathrm{e}}}{T}\right)\end{equation}. Il s’agit en fait du travail W maximal fourni par le cycle moteur de Carnot fonctionnant entre les thermostats de température T et T
e.
Ainsi, un système de température T très supérieure à T
e possèdera une exergie plus importante que dans le cas où T est voisine de T
e : l’exergie apprécie ainsi le niveau du transfert thermique, dû au déséquilibre entre le système et le milieu ambiant…
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