FROM EQUILIBRIUM THERMODYNAMICS TO FINITE DIMENSIONS NON EQUILIBRIUM THERMODYNAMICS OF AN HEAT PUMP

Autor/autori: Michel Feidt, Gheorghe Dumitrascu, Bogdan Horbaniuc


Résumé: Si on dispose de deux réservoirs thermiques à la température ambiante et qui peuvent échanger de la chaleur sensible, la question à laquelle répond la présente proposition est la suivante : dans le cadre de la Thermodynamique de l’équilibre, quelle est la température maximale atteignable sur le puits chaud fini, pour une quantité d’énergie mécanique connue ; ou bien quelle est l’énergie mécanique minimale à dépenser, si on désire atteindre une température chaude finale sur le puits chaud fini. Ces problèmes ne sont pas aussi simples qu’il y paraît. L’analyse entropique introduit le temps (Thermodynamique du Temps Fini). Mais on montre que, moyennant quelques précautions, certaines variantes de la Thermodynamique Hors Equilibre en Dimensions (Physiques) Finies, permettent de caractériser l’évolution du système sur la transformation l’amenant de l’état initial, à l’état final choisi. Les principaux résultats seront analysés d’un point de vue pratique (point de vue de l’ingénieur), mais aussi d’un point de vue fondamental (vision du physicien). Les développements futurs de la présente communication seront abordés pour conclure. Résumé (anglais). If we dispose of two sensible heat reservoirs at the same (ambient) temperature, the present paper proposes to show within the Equilibrium Thermodynamics what is the highest attainable temperature of the finite hot sink for a given mechanical available energy, or to determine the minimum necessary mechanical energy if we need a final given temperature on the hot sink. Afterwhat, we show how the second law analysis introduces time (and consequently FTT). Different variants related to Non Equilibrium Finite Dimensions Thermodynamics are reported characterizing the system evolution taking place from initial equilibrium state to the final non equilibrium state. Main results are interpreted in term of practical uses (engineering point of view), but also from a fundamental scientific point of view (physicist). To conclude perspectives of the present paper are indicated, and in due course of development.

Mots-clés: Dimensions finies ; thermodynamique ; pompe à chaleur ; thermofrigopompe.

 

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