Le cycle de Carnot inversé  : un réfrigérateur

1 · Prédire

le travail net entre au lieu de sortir

2 · Configurer

  1. Ouvrez le préréglage Carnot-Fridge et appuyez sur Réinitialiser. Les mêmes 4 étapes que le cycle Carnot s'exécutent dans l'ordre inverse.
  2. Activez l'affichage du travail par étape ainsi que les affichages du COP de refroidissement/chauffage.
  3. Pour chaque étape du cycle (1 à 4), lisez le volume cible de l'étape et le travail effectué par le gaz pendant cette étape.

3 · Collecter les données

Numéro d'étapeVolume cible V de l'étape (L)Travail fourni par le gaz durant cette étape (J)
1
2
3
4

Esquissez le diagramme P-V en traçant les étapes dans l'ordre. Comparez le sens de déplacement (dans le sens horaire ou antihoraire) au diagramme de l'expérience du cycle de Carnot.

4 · Analyser

  1. Additionnez les valeurs de travail des 4 étapes...
  2. ... inverser la séquence des mêmes 4 étapes fait passer le cycle ...

5 · Approfondir

  1. pourquoi COP_chaud vaut toujours exactement 1 de plus que COP_froid
  2. ce n'est pas une violation de la conservation de l'énergie

La physique derrière cette expérience

Coefficient de performance du réfrigérateur

Les performances de refroidissement d'un cycle de Carnot inversé sont mesurées par COP_cool = Tc/(Th − Tc)  : quantité de chaleur évacuée de l'espace froid par unité de travail fournie. Des écarts de température plus petits donnent un meilleur COP (plus élevé).

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Thermodynamique

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