Dans une transformation thermodynamique le fluide passe par plusieurs états successifs. (à ne pas confondre avec les états de la matière, le fluide pouvant rester gazeux mais changeant de pression et de volume).
Pour construire un moteur, il faut que la transformation se reproduise.
Explication : si on fait chauffer une barre de métal, on obtient un déplacement par sa dilatation. Si on ne permet mécaniquement ce déplacement dans une seule direction, on produit un travail. Pour autant, ce dispositif n’est pas un moteur, une fois la barre dilatée, il n’y a plus de déplacement. Il faut refroidir la barre pour qu’elle se contracte et revienne à l’état initial.
Il faut donc maintenir une différence de température pour créer un moteur. C’est le second principe de la thermodynamique.
Cycle ouvert : Une partie des échanges de chaleur se fait par transfert de matière. C’est le cas des moteurs thermiques qui laissent échapper les gaz dans l’atmosphère.
Cycle fermé : Toute la matière est conservée. Si on fait le bilan pour revenir à chaque point, on vérifie le premier principe de la thermodynamique.
Remarques :
* On peut étudier les cycles ouverts en les fermant par la pensée.
* Les cycles réels des turbines à vapeur ne sont pas rigoureusement fermés, il y a toujours des pertes d’eau qui doivent être pris en compte dans les bilans économiques.
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