Toute production d’entropie représente une perte de ressources énergétiques, et donc toute personne soucieuse de la protection de l’environnement devrait nécessairement se familiariser avec la signification concrète de cette grandeur
Un résumé de cet article sur une page peut être chargé ici :
http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/i954-O03-signific-entropie-i10.pdf
Une version pdf, 7 pages, i954-anex, de cet article, avec en plus un schéma, se trouve ici :
http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/i954-O03-signific-entropie-anex.pdf
A - Pour montrer cette signification concrète et primordiale de la mystérieuse grandeur entropie, on va d’abord calculer ici numériquement le maximum d’énergie mécanique pouvant théoriquement être obtenu grâce au meilleur moteur thermique imaginable, à partir d’une quantité d’énergie-chaleur Q = 100 joules,
- fournie par l’eau d’un chauffage central à la température Celsius t = 60 °C donc à la température absolue
T = 273+60 = 333 kelvins,
- ceci, alors qu’un thermomètre extérieur indique une température ambiante ta = 17 °C, autrement dit une température absolue :
Ta = 17 + 273 = 290 (K)
Conformément à la formule de définition de l’entropie donnée par Carnot-Clausius-Kelvin, cette chaleur contient alors l’entropie :
S = Q / T
= 100 / 333 = 0,300 (J/K), mais cette valeur numérique est peu parlante
a) Pour trouver la signification concrète de cette grandeur S, donc, il suffit de calculer l’énergie mécanique maximale qui pourra être tirée de ces 100 joules d’énergie-chaleur
Le rendement du moteur thermique idéal de Carnot, étant :
r = (T – Ta) T = 1 – (Ta/T) ,
l’énergie mécanique maximale idéalement récupérable vaut donc alors :
Wmax = Q x r = Q x (1 – (Ta/T))
= Q -Q.Ta/T = Q – S . Ta
( = 13 joules : voir ci-après, mais on tire d'abord la conclusion générale avec la formule littérale)
Donc, avec Ta = température absolue du milieu environnant, la quantité [S x Ta ], mesure la partie de l’énergie-chaleur Q qui ne pourra jamais être transformée en énergie mécanique ou électrique
Autrement dit : l’entropie S = Q/T d’une quantité de chaleur Q échangée par un objet à la température T, c’est la grandeur qui, multipliée par la température Ta du milieu environnant, nous donne la partie Edd de cette Energie qui est Définitivement Dégradée en chaleur
b) ensuite, lorsque la même quantité de chaleur Q = 100 joules est contenue dans de l’air de l’immeuble que l’on maintient à la température de 22°C, donc à T=295 kelvins, l’entropie Q/T de cette chaleur a augmenté étant donné que température de la matière contenant cette chaleur est maintenant moins élevée
- Quand les 100 joules de chaleur étaient dans de l’eau à 60°C, le calcul numérique de l’énergie mécanique maximale théoriquement récupérable donnait :
Wmax = Q x (1 – (Ta/T)) = Q – S . Ta
= 100 (1 – 290 /333) = 100 . (1 – 0,87)
= 13 (joules)
- Quand ces 100 joules de chaleur sont contenus dans de l’air à 22°C, la valeur de l’énergie mécanique maximale théoriquement récupérable s’obtient en remplaçant 333 par 295
Ils donnent :
Wmax = 1,7 (joule)
Donc, lorsque les 100 joules de chaleur en question sont sortis de l’eau à 60°C du chauffage central et se sont placés dans l’air de l’immeuble maintenu à 22°C, leur énergie mécanique maximale théoriquement récupérable est passée de 13 à 1,7 joule
Dans ce changement, où la chaleur passe d’une matière à la température de 333 kelvins, à une matière à 295 kelvins, l’augmentation de l’entropie S = Q / T de cette énergie-chaleur correspond donc à une dégradation d’énergie où sa transformabilité théorique en énergie mécanique passe de 13 % à 1,7 %
B - La machine idéale de Carnot est réversible : on peut en inverser le sens de fonctionnement, et alors on obtient une pompe à chaleur idéale
Voir les schémas donnant les bilans énergétiques de ces deux appareils, sur i954-anex :
http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/i954-O03-signific-entropie-anex.pdf
Le rendement d’un transformateur d’énergie, c’est par définition le rapport
énergie utile fournie / énergie consommée
Dans le cas du moteur,
- l’énergie utile qu’il fournit, c’est l’énergie mécanique W
- l’énergie consommée, c’est la chaleur Q
- donc la valeur de son rendement est r = W/Q
Dans le cas de la pompe à chaleur :
- l’énergie utile qu’elle fournit, c’est la chaleur Q
- l’énergie qu’elle consomme, c’est l’énergie mécanique ou électrique W
- donc, la valeur de son rendement est r’ = Q/W
Donc :
r’ = 1 / r
Le rendement de la pompe à chaleur idéale, c’est l’inverse du rendement du moteur idéal de Carnot
Et alors:
Pour un moteur idéal de Carnot qui fonctionnerait entre 22°C et 17°C, on a vu que son rendement serait seulement r = 1,7 %, donc très faible. C’est pourquoi on ne verra jamais de moteur thermique fonctionnant entre 22°C et 17°C
[Par exemple, dans les centrales nucléaires, la chaleur Q est fournie
par des échangeurs à environ 300°C, ce qui donne
un rendement maximum théorique d’environ 50 %.
Leur rendement réel est situé autour de 30 %,
ce qui donne un rendement relatif de 50 %]
En revanche, pour une pompe à chaleur idéale fonctionnement entre 22°C et 17°C, r’ est très grand étant donné que r est très faible :
r = 1,7 / 100, donc
r’ = 1/r = 100/1,7
En évitant les erreurs d’arrondis, le calcul littéral donne ici :
r = (1/59) donc
r’ = 59 = 5900 %,
Donc, dans ce cas, avec un fonctionnement entre 22°C et 17°C,
- le rendement de la pompe à chaleur idéale est r’ = 5900 %
- les rendements réels sont une vingtaine de fois inférieurs à cette valeur théorique, mais tout de même encore 3 à 5 fois supérieurs à 100 %.
Première conclusion: dans les pompes à chaleur fabriquées à haute dose actuellement
- les pertes par production d'entropie représentent 90% de l'énergie électrique consommée
- le rendement réel, appelé COP pour des raisons inavouables, est seulement à un niveau dix fois plus faible que sa valeur maximale théorique
- mais ce rendement reste encore typiquement 3 à 5 fois supérieur au rendement 100 % des chauffages électriques, ce qui est un prétexte pour les multiplier actuellement grâce à l'argent du contribuable
C - Conclusion
Les chauffages par cogénération sont les seuls qui réduisent correctement les pertes entropiques des appareils de chauffage, alors que ces pertes s’élèvent à 90 % dans le cas des pompes à chaleur et à plus de 97 % quand on se chauffe à l’électricité ou par des combustions
Le fait d’ignorer ces pertes est d’abord un crime contre l’environnement. Mais elle est aussi la conséquence d’un calcul violemment antisocial:
Pour les stratèges du machiavélisme moderne, le développement de la petite et de la moyenne cogénération serait logiquement intolérable, parce que leur objectif de précarisation-asservissement des populations y perdrait un atout majeur : celui de la dépendance énergétique
Ortograf-FR (Louis Rougnon Glasson) 9, rue Volta 25500-MONTLEBON
louis.rougnon-glasson@laposte.net tél 0381674364
doc i954 mars 2024
FIN DE L’ARTICLE
D - Autres articles récents :
i943 « Politique énergétique : en onze articles, découvrez tout ce que les médias, l’Education Nationale et les écolos vous cachent concernant les GASPILLAGES entropiques », une page, mars 2024, i943-O03, http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/i943-O03-GASPIS-ENTROPIQUES-i10.pdf
version développée sur 4 pages :
http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/i943-O03-GASPIS-ENTROPIQUES-COURRIEL.pdf
L’ensemble de ces 11 articles sur onze pages se charge ici en un seul clic :
http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/i942-O03-PANOPLIE-GASPI-11p-i10.pdf
i879 « Politique énergétique et corruption: métèques s’abstenir ! », 5 pages, format i10, janvier 2024, i879-O01
http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/i879-O01-entropie-meteques-s-abstenir-i10-5p.pdf
Cet article est un raccourci de ce qui manque encore en 2024 à l’excellente documentation de Jean-Marc Jancovici, et qui avait pourtant été écrit en 1984, il y a quarante ans déjà, mais c’était par un vulgaire prof du secondaire : un métèque
On reprend ici des illustrations et des extraits du fascicule intitulé : « Mieux utiliser l’énergie. Chauffons nous gratuitement avec des rejets thermiques » : il montrait déjà en 1984 la nécessité de développer les chauffages par cogénération
i952 « TRAHISON énergétique : découverte d’une nouvelle preuve », une page, mars 2024, i952-O03,
http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/i952-O03-traHISon-energetiq-i10.pdf
développement dans les blogs de Mediapart, avec tous liens utiless :
La nouvelle preuve de trahison en question, c’est un arrêté selon lequel le réseau électrique n’a plus d’obligation d’achat pour l’électricité produite par les cogénérateurs de faible puissance, alors que la politique actuelle encourage manifestement le contraire pour le photovoltaïque et pour l’éolien
Selon un arrêté découvert récemment et déjà en vigueur, un particulier ou une petite entreprise ne peut plus vendre au réseau de l’énergie électrique produite par cogénération, alors que la soi-disant « transition énergétique » encourage manifestement le contraire quand la même énergie électrique est produite par du photovoltaïque ou de l’éolien
La cocasserie de cette histoire : avec la petite cogénération en question, plus il fait froid, plus on se chauffe, donc plus on produit de courant, ceci au moment où justement le réseau électrique en a le plus besoin
Au contraire, avec l’éolien et plus encore avec le photovoltaïque, rien ne garantit que leur production d’électricité se fera aux moments où la demande sera la plus forte
Le développement des chauffages par cogénération est la seule façon, unique et incontournable, de diminuer les pertes et gaspillages entropiques, alors que ceux-ci s’élèvent typiquement à 98 % de l’énergie électrique consommée dans le cas des chauffages élextriques, à 97 % dans les cas des chauffages par combustion, et encore à 90 % dans le cas des pompes à chaleur
Ignorer systématiquement les gaspillages entropiques et la nécessité de les éviter en développant la cogénération est donc en soi un crime contre l’environnement
Mais l’explication de cette ignorance est alors dans un autre crime, qui est, cette fois, un calcul violemment antisocial:
Pour les stratèges de l’asservissement planétaire néostalinien-sarkommuniste, le développement de la petite et de la moyenne cogénération serait logiquement intolérable, parce que leur objectif de précarisation-asservissement des populations y perdrait un atout majeur : celui de la dépendance énergétique
E - Cette question des gaspillages entropiques est étouffée depuis une quarantaine d’années par une véritable stratégie du silence
Une preuve de plus de cette interminable stratégie du silence est donnée par l’article posté il y a plus de dix ans dans les blogs de Mediapart
Voir :
« Sur l’entropie : c’était en 2011 dans Larousse en ligne », février 2024, i924
Cet article est un rappel dans les blogs de Mediapart, de toute une série d’articles retrouvés dans mon ordi et qui avaient été postés dans l’encyclopédie Larousse en ligne avant sa cessation en 2011.
Vers 2010, le monopole de Wikipedia s’était trouvé un tantinet concurrencé par la mise en place d’une encyclopédie contributive Larousse. J’en avais profité pour diffuser une petite série d’articles soigneusement rédigés
Concernant l'intérêt de cette encyclopédie contributive Larousse en ligne concurrençant Wikipedia, voir:
« Rendement énergétique : l'article que je proposerais à Wikipédia si ma probabilité d'y être censuré n'était pas de 95%. Les 95% censurés le sont dans des conditions toujours rocambolesques » :
Le thème global des articles en question, c’est : l’entropie, sa découverte historique, sa pédagogie, grandeurs dérivées: exergie ou EMIR: énergie mécanique idéalement récupérable, énergie définitivement dégradée EDD, avantage de la cogénération par rapport aux chauffages traditionnels.
Cette expérience Larousse a pris fin rapidement, mais chacun des articles que j’y avais publiés renvoyait vers une version pdf, que j'ai retrouvée. J’en publie ici les titres avec les présentations rapides et les liens
Leur intérêt, c’est donc de contribuer à faire comprendre logiquement la réalité des gaspillages entropiques dans tous les chauffages traditionnels
Pour obtenir toute une série d’articles sur ce sujet, mettre dans le moteur de recherche :
« Entropie Mediapart Louis Rougnon Glasson »
Pour en obtenir beaucoup d’autres, sur les sujets les plus divers, mettre à la place,
seulement : « Mediapart Louis Rougnon Glasson »
Plus de 240 articles de réinfo avec tous liens utiles présentés sur 48 pages, voir :
http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/0-2023-02-REINFO.pdf
Pour agir avec des articles d’une page, faciles à rediffuser : « Réinfo-2023 :
http://alrg.free.fr/2021-MONOPAGES/i555-REINFO-2023-VALISE-DE-LIASSES-i10.pdf
Ortograf-FR (Louis Rougnon Glasson) 9, rue Volta 25500-MONTLEBON
louis.rougnon-glasson@laposte.net tél 0381674364
« L’entropie, signification concrète. Wikipedia n’a rien d’intéressant sur ce sujet,
mais, si je lui propose cet article, venant d’un métèque, il sera censuré. Désolé »,
mars 2024 doc i954
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