Cycle de Carnot réversible de gaz parfait

Considérons tout d'abord un cycle de Carnot réversible de gaz parfait, figure 4.1, composé de

1. étape (a): détente isotherme réversible Pour ce type de processus, on a vu au Chapitre 2 que

    

2. étape (c): détente adiabatique réversible . On a d'abord

    

   puisque le gaz est parfait ( est indépendant de T). On a aussi , ou encore , ce qui s'intègre pour donner

    

3. étape (b): compression isotherme réversible

    

4. étape (d): compression adiabatique réversible . Comme pour l'étape (c), on a ici

    

    

     
   Figure 4.1: Cycle de Carnot réversible de gaz parfait.
   

   Rassemblant eqs.(4.22) et (4.19), on obtient d'abord une relation simple entre les volumes:

    

   à l'aide de laquelle on peut écrire la somme des travaux sous la forme

    

   d'où

    

   Des relations (4.17), (4.20) et (4.23), on vérifie aussi

   

   sur tout ce cycle de Carnot réversible.