B)1)a)
En une heure, 120 km sont parcourus, soit une consommation de identique à

B)1)b)
3200 tours/mn du vilebrequin correspond à 1600 cycles/mn soit 96000 cycles/h.
La quantité d'essence (exprimée en kilogramme) consommée à chaque cycle sera :
La quantité de chaleur dégagée à chaque cycle sera :
Le flux de chaleur sera :

B)1)c)
L'air atmosphérique est assimilable à un gaz parfait. On écrit l'équation d'état du gaz parfait sous la forme : si ; et .

B)1)d)
Le rendement est le rapport de la puissance motrice produite sur le flux de chaleur consommée.

B)2)

;
A chaque cycle, le nombre de moles d'air admises remlit le cylindre dans son volume maximale,

B)3)a)
Entre A et B, la transformation est adiabatique () réversible () : elle est donc isentropique.
L'air sera considéré comme parfait.

en introduisant la relation de Mayer et
On intègre avec (soit aussi ) et on obtient :
Pour une transformation isentropique
L'air est essentiellement constitué de gaz diatomiques. Aux températures ordinaires, seuls interviennent les degrés de liberté du mouvement de translation (3) et du mouvement de rotation (2).
Il suit que ; ;
ð

B)3)b)
De B à C, la transformation est isochore : et

B)4)a)
Seules les molécules de dioxygène de l'air interviennent dans la réaction chimique de combustion.

Avant combustion : + air (suralimentation)
Après combustion : + air (suralimentation)
Les molécules qui ne participent pas à la combustion sont, de loin, les plus nombreuses : le mélange varie peu lors de la combustion.

B)4)b)
De C à D, la transformation est adiabatique réversible.
ð

B)4)c)
De D à A, la transformation est isochore.

L'écriture du premier principe pour un cycle permet de calculer le travail.
ð
Par définition, le rendement thermodynamique sera :