Annales des Mines (1878, série 7, volume 14)
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THÉORIE DES MACHINES A FROID.
dans laquelle ei représente la chaleur spécifique du liquide,
x la proportion de vapeur contenue dans l'unité de poids du mélange de liquide et de vapeur, p la chaleur latente interne de la vapeur, r, le travail extérieur accompli. On voit immédiatement par ces équations que, pour une même quantité de chaleur transformée en travail, l'écart des températures sera toujours beaucoup plus grand avec les gaz qu'avec les vapeurs saturées. Les premiers permettront donc d'atteindre des températures plus basses que les secondes.
5 2, Quel que soit le corps que l'on emploie, gaz permanent ou vapeur, tous les appareils destinés à la production du froid sont fondés sur la suite des opérations suivantes Comprimer le gaz ou la vapeur au moyen d'une force motrice extérieure, leur enlever de la chaleur de manière à diminuer leur volume ; faire détendre ensuite ce gaz ou cette vapeur comprimés en leur faisant produire du travail et en abaissant leur température. La chaleur qu'il faudra communiquer au corps ainsi refroidi pour le ramener à son état initial constitue le refroidissement ou la chaleur négative produits par l'appareil. Lorsque le refroidissement a lieu sous pression constante, ce cycle d'opérations peut se représenter par le diagramme (fig. i, Pl. III) , dans lequel les abscisses représentent les volumes et les ordonnées les pressions. Le corps pris à la pression Po et sous le volume Vo ,est comprimé jusqu'à la pression P, et au volume Vi. On le
refroidit sous pression constante de V, à V, puis on le laisse détendre de la pression P, à la pression P0, son volume passant de V', à V,. Enfin on le ramène à l'état initial V, en lui cédant de la chaleur sous pression constante. L'aire V0V1V2 représente le travail dépensé, et la longueur V,V, le refroidissement obtenu.
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On voit immédiatement, par l'inspection de la figure, que la machine à froid fonctionne exactement comme une machine mot rice renversée.
Si au lieu de refroidir l'air ou la vapeur comprimés, pour les amener du volume V, au volume V, , on les réchauffait en les amenant du volume V, au volume VI,' plus grand que V on obtiendrait un travail moteur représenté par la surface ombrée verticalement VoVri'V, ; la chaleur dépensée pour produire ce travail serait représentée par la longueur V,V,".
Il est utile de remarquer que dans une machine à gaz permanent, le passage du volume V, aux volumes V, ou V," et le passage du volume V, ou V,' au volume Vo seront accom-
pagnés de changements correspondants dans la température. Dans une machine à gaz liquéfiable, ils s'effectueront au contraire à température constante, l'addition ou la soustraction de chaleur se traduisant par une évaporation du liquide ou une condensation de la vapeur. 5 5. De cette identité entre les machines motrices et les
machines à froid il résulte que toutes les équations déduites de la théorie mécanique de la chaleur pour établir le rendement des premières s'appliquent également aux secondes.
Si l'on appelle Q, la quantité de chaleur cédée ou enlevée à la masse de gaz ou de vapeur comprimée, Q la quantité de chaleur qu'il faut enlever ou céder à cette masse détendue pour la ramener à son état initial, To, les températures absolues correspondant aux volumes Vo et V le travail résistant ou moteur développé par la machine, le principe fondamental de la théorie mécanique de la chaleur donne, lorsque le corps qui sert d'intermédiaire est revenu exactement à son état primitif,
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