Piston

Figure 1: Piston contenu à l’intérieur d’un cylindre, utilisé dans un moteur à essence sectionné.

Un piston est un disque mobile enfermé dans un cylindre qui est rendu étanche aux gaz par des segments de piston. Le disque se déplace à l’intérieur du cylindre lorsqu’un liquide ou un gaz à l’intérieur du cylindre se dilate et se contracte. Un piston aide à la transformation de l’énergie thermique en travail mécanique et vice versa. Pour cette raison, les pistons sont un composant clé des moteurs thermiques. Les pistons fonctionnent en transférant la sortie de force d’un gaz en expansion dans le cylindre à un vilebrequin, qui fournit un élan de rotation à un volant d’inertie. Un tel système est connu sous le nom de moteur alternatif.

Un piston doit suivre un processus cyclique pour pouvoir convertir en continu l’énergie thermique en fonctionnement, et il existe de nombreuses façons de compléter ce cycle. Par exemple:

1. En introduisant de la chaleur dans le gaz à l’intérieur de la bouteille, le gaz se dilate en augmentant le volume dans la bouteille et fournit un travail utile.
2. En éliminant la chaleur de la bouteille, la pression du gaz diminuera, ce qui lui permettra d’être comprimé plus facilement.
3. En entrant le travail dans le piston, le piston se compressera à son état initial, prêt à effectuer à nouveau le cycle.

Ce cycle peut être visualisé dans la figure 2 ci-dessous.

Figure 2: Un exemple de cycle de piston, dans lequel il manipule la chaleur afin d’effectuer un travail utile.

Ces étapes peuvent être effectuées différemment et les processus peuvent devenir très complexes, mais ceci est un exemple simple de la façon dont un piston peut être fait pour effectuer un travail utile grâce à l’apport de chaleur. On sait que cette chaleur ne peut pas être entièrement transformée en travail, sinon l’entropie du système diminuerait ce qui est interdit par la Deuxième loi de la thermodynamique.

Pour une Lecture plus approfondie

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