Calculer le rendement d’un moteur thermique

© Ani AMBARTSUMIAN

Le moteur thermique (machines à vapeur, moteurs à combustion, centrales thermiques ou nucléaires) reçoit une quantité de chaleur de la  part d’une source chaude Q_in, dans une chambre de combustion ou échangeur de chaleur et transforme une partie de cette chaleur en travail mécanique W de translation ou de rotation et rejette la quantité de chaleur restante Q_out à la source froide représentée par le milieu extérieur (atmosphère ou eau de refroidissement).

Fig.1 Moteur thermique

Le rendement du moteur thermique η_moteur est :

D’après le premier principe de la thermodynamique :

D’où :

Donc, on peut aussi exprimer le rendement du moteur thermique sous la forme suivante :

Exemple du calcul du rendement d’un moteur thermique

Exemple : Calculer le rendement du moteur automobile en sachant que :

• Il reçoit une puissance de 120 kW sous forme de chaleur issue de la combustion d’essence ;
• il fournit 70 kW sous forme de travail à l’arbre de transmission.

Solution de l’exemple :

Donc, le rendement du moteur thermique est :

Le résultat :

Voir aussi : Calculer le rendement d’un réfrigérateur ou d’un climatiseur