4 Echanges d'énergie entre un système thermodynamique et l'environnement

Il est fondamental de bien noter que les systèmes thermodynamiques mis en jeu dans les composants qui nous intéressent n'échangent de l'énergie avec l'environnement que sous deux formes bien distinctes :

• de la chaleur, par échange thermique aux frontières du système. Elle est généralement notée Q ;
• du travail, par action des forces de pression sur ces frontières, le travail des forces de pesanteur pouvant être négligé. Ce travail est généralement noté W en système fermé, et t en système ouvert.

On peut par ailleurs assez facilement montrer que, pour une évolution élémentaire, en système ouvert, t et Q sont donnés par les expressions suivantes :

dt = v dP

dQ = Cp dT – v dP

Cette dernière relation exprime simplement un fait expérimental essentiel, base de la thermodynamique des fluides compressibles : la chaleur échangée avec l'extérieur se traduit par une modification linéaire de l'état thermodynamique du système.