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Performance du système énergétique: efficacité de la deuxième loi

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Dans cours

ME-409: Energy conversion and renewable energy

This course presents an overview of (i) the current energy system and uses (ii) the main principles of conventional and renewable energy technologies and (iii) the most important parameters that define their efficiency, costs and environmental impacts. ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept d'efficacité de la deuxième loi dans les systèmes énergétiques, en se concentrant sur la pénalité de la production d'entropie, le facteur Carnot, et la différence entre l'efficacité de première loi et de deuxième loi. Il examine également les limites de la conversion de la chaleur en électricité et l'efficacité idéale qui peut être atteinte dans les processus de conversion d'énergie.

Enseignant·e·s (2)

François Maréchal

Look at the researcher id

Tuong-Van Nguyen

Enseignement et PhD Cours Energy conversion and renewable energy ME-409 Le cours donne un aperçu (i) du système énergétique actuel, (ii) des principes techniques des systèmes de conversion d'énergie (fossiles, nucléaires et renouvelables), et (iii) de leurs aspects économiques et environnementaux. La transition énergétique : défis et opportunités HUM-293 Ce cours porte sur la transition énergétique d'un système fondé sur les énergies fossiles vers un modèle reposant sur des s

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Concepts associés (32)

Entropie (thermodynamique)

L'entropie est une grandeur physique qui caractérise le degré de désorganisation d'un système. Introduite en 1865 par Rudolf Clausius, elle est nommée à partir du grec , littéralement « action de se retourner » pris au sens de « action de se transformer ». En thermodynamique, l'entropie est une fonction d'état extensive (c'est-à-dire, proportionnelle à la quantité de matière dans le système considéré). Elle est généralement notée , et dans le Système international d'unités elle s'exprime en joules par kelvin ().

Efficacité énergétique (thermodynamique)

En physique et ingénierie mécanique, l'efficacité énergétique (ou efficacité thermodynamique) est un nombre sans dimension, qui est le rapport entre ce qui peut être récupéré utilement de la machine sur ce qui a été dépensé pour la faire fonctionner. Aux États-Unis, pour les appareils et équipements résidentiels, elle est déterminée par le facteur énergétique (energy factor). Cette notion est souvent confondue avec une définition du rendement thermodynamique, pour des systèmes dont l'efficacité énergétique théorique maximale est inférieure à un, comme les moteurs dithermes ou les moteurs électriques.

Rendement (physique)

En physique, le rendement est défini comme une grandeur sans dimension qui caractérise l'efficacité d'une transformation, physique ou chimique. En physique, la grandeur caractérise généralement la conversion d'une forme d'énergie en une autre. Pour un système réalisant une conversion d'énergie (transformateur, moteur, pompe à chaleur), le rendement est défini par certains auteurs comme étant le rapport entre l'énergie recueillie en sortie et l'énergie fournie en entrée, qui confond alors les termes d'efficacité thermodynamique et de rendement thermodynamique.

Deuxième principe de la thermodynamique

Le deuxième principe de la thermodynamique (également connu sous le nom de deuxième loi de la thermodynamique ou principe de Carnot) établit l'irréversibilité des phénomènes physiques, en particulier lors des échanges thermiques. C'est un principe d'évolution qui fut énoncé pour la première fois par Sadi Carnot en 1824. Il a depuis fait l'objet de nombreuses généralisations et formulations successives par Clapeyron (1834), Clausius (1850), Lord Kelvin, Ludwig Boltzmann en 1873 et Max Planck (voir Histoire de la thermodynamique et de la mécanique statistique), tout au long du et au-delà jusqu'à nos jours.

Entropy (classical thermodynamics)

In classical thermodynamics, entropy () is a property of a thermodynamic system that expresses the direction or outcome of spontaneous changes in the system. The term was introduced by Rudolf Clausius in the mid-19th century to explain the relationship of the internal energy that is available or unavailable for transformations in form of heat and work. Entropy predicts that certain processes are irreversible or impossible, despite not violating the conservation of energy.

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Séances de cours associées (64)

Transfert de chaleur: approche d'équilibre et potentiels thermodynamiques

Examine les mécanismes de transfert de chaleur, l'entropie et les potentiels thermodynamiques en relation avec les cycles d'équilibre et de Carnot.

Interdictions d'entropie et de Clausius-Kelvin

Discute de l'entropie, des transformations isotropes, des interdictions de Clausius-Kelvin, ainsi que du cycle Carnot et de l'efficacité des machines à deux sources de chaleur.

Analyse d'exercice

Explore le concept d'exergie, en mettant l'accent sur l'analyse de l'énergie et des flux de masse pour l'efficacité du système.

Extension du concept d'exercice

Explore l'extension du concept d'exercice, en mettant l'accent sur les processus irréversibles et la conversion idéale du rayonnement du corps noir.

Turbines à gaz et cycles combinés

Explore les turbines à gaz, l'efficacité et les cycles combinés, en mettant l'accent sur l'optimisation pour améliorer les performances.

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