Physique du cycle de Carnot

Cycle de Carnot, dans les moteurs thermiques, séquence cyclique idéale de changements de pressions et de températures d'un fluide, tel qu'un gaz utilisé dans un moteur, conçu au début du XIXe siècle par l'ingénieur français Sadi Carnot. Il est utilisé comme standard de performance de tous les moteurs thermiques fonctionnant entre une température élevée et une température basse.

Au cours du cycle, la substance active du moteur subit quatre changements successifs: expansion par chauffage à température élevée constante; expansion adiabatique réversible; compression par refroidissement à basse température constante; et compression adiabatique réversible. Le moteur reçoit de la chaleur (de la source de chaleur) pendant l'expansion à haute température, délivre du travail pendant l'expansion adiabatique réversible, rejette de la chaleur (vers le dissipateur de chaleur) pendant la compression à basse température et reçoit du travail pendant la compression adiabatique réversible. Le rapport entre la production nette de travail et l'apport de chaleur est égal au rapport de la différence entre les températures de la source de chaleur et du dissipateur de chaleur divisé par la température de la source de chaleur. Il représente le principe de Carnot en ce sens qu'il s'agit du rapport le plus élevé de tous les moteurs fonctionnant entre les deux températures.