1 Machine `a vapeur. PDF 13 déc. 2010 de

Exercice 1 : détente d'une vapeur d'eau dans une machine à vapeur. Dans un cycle de machine à vapeur la phase motrice est une détente de la vapeur d'eau

Exercices de Thermodynamique

S∞ = 064 J.K−1. §. ¦. ¤. ¥. Ex-T4.9 Évolution adiabatique irréversible de vapeur d'eau (*). Dans une machine à vapeur Dans cet exercice

17. exercice corrigÃ© HIST 4eB-C-E-Feuillet 1

Voici la correction de l'exercice d'HISTOIRE sur LA MACHINE A VAPEUR. Ses inventeurs : - Denis Papin. - Thomas Newcomen. - James Watt. Son combustible : le

17. exercice HIST 4eB-C-E-Feuillet 1

Des inventeurs surtout britanniques

exercices incontournables

11 avr. 2017 Exercice 1.1 : Machine frigorifique. On étudie le cycle de l'eau d ... titre massique en vapeur et les enthalpies massiques sur un palier d' ...

1 Machine `a vapeur.

13 déc. 2010 (d) La machine `a vapeur est un moteur thermique. Définir son efficacité η et ... On supposera dans tout l'exercice que pour r ∈ [a1a2] la ...

Cours et exercices résolus De la Thermodynamique Appliquée

Exercice corrigé du chapitre III. 36. Exercice 01 : Un gaz subit un cycle de 2°/ Faux ; La machine à vapeur est un machine thermique motrice. 3°/ Faux ...

Thermodynamique TD 4 Machines thermiques

5. Déduisez-en l'efficacité de la machine frigorifique. Exercice 5 : Machine à vapeur: On adopte le modèle

Machines thermiques

Cycle de Rankine On rappelle que le cycle de Rankine d'une machine à vapeur se compose : cd= 12 K. Correction de l'exercice 2. 1. On peut appliquer la loi de ...

TD 23 (Chap. 22) – Machines thermiques

III Exercices. Ex1. Couplage moteur–climatiseur. Bilan d'énergie La transformation BC correspond `a la liquéfaction de la vapeur contenue dans la machine ...

Machines thermiques

= 1 ? r. Pour avoir un bon rendement on cherche à avoir r le plus grand possible. Exercice 4 : Machine à vapeur. Une machine à vapeur fait décrire à une

SERIE DEXERCICES N° 27 : THERMODYNAMIQUE : CORPS PUR

SERIE D'EXERCICES N° 27 : THERMODYNAMIQUE : CORPS PUR DIPHASE EN EQUILIBRE. Exercice 1 : détente d'une vapeur d'eau dans une machine à vapeur.

Thermodynamique TD 4 Machines thermiques

Exercice 1: Bilan thermodynamique d'une machine thermique: On adopte le modèle de machine à vapeur suivant: un système fermé constitué de 1 kg.

Exercices de Thermodynamique

Dans une machine motrice à vapeur d'eau fonctionnant en régime permament une masse m = 1 kg d'eau liquide de capacité thermique massique constante c

PARTIEL DE THERMODYNAMIQUE : Le barème est donné à titre

26 mai 2015 Exercice 4: Cycle d'une machine à vapeur. Cycle de Rankine. ( 12 points ). Le fonctionnement d'une machine à vapeur peut être modélisé par ...

17. exercice corrigÃ© HIST 4eB-C-E-Feuillet 1

(document 2) Les inventeurs de la machine à vapeur sont Denis Papin Thomas Newcomen et James Watt. 2. Comment produit-on de la vapeur ?

1 Machine `a vapeur.

13 déc. 2010 de l'exercice. 1. Page 2. (b) Calculer de même la quantité de chaleur Q1 reçue ...

Corrigé exercice 4 : MACHINES THERMIQUES 4 Fonctionnement d

— puis l'eau liquide se vaporise totalement jusqu'à l'état D (P2T2). • Évolution DE : la vapeur d'eau se détend de manière réversible dans une turbine

exercices incontournables

11 avr. 2017 On étudie le cycle de l'eau d'une machine frigorifique. ... T0 = 268 K. Le titre massique en vapeur au point B est noté xB.

CYCLES THERMODYNAMIQUES DES MACHINES THERMIQUES

VI.8 CYCLES COMBINES TURBOMOTEUR/CYCLE VAPEUR . Les machines thermiques `a combustion interne peuvent revêtir des formes tr`es différentes selon :.

S3 PMCP13 decembre 2010EXAMEN DE THERMODYNAMIQUE

Duree : 2 heures

Les documents et les telephones portables ne sont pas autorises. Les calculatrices sont autorisees.

Bareme approximatif : 1

erprobleme : 9 points ; 2emeprobleme : 11 points.

1 Machine a vapeur.

Preliminaire.Dans le diagramme de Clapeyron, representer quelques isothermes d'Andrews tradui-

sant l'equilibre entre les phases liquides et gazeuses d'un corps pur. Placer les courbes de saturation,

de rosee et d'ebullition. Qu'est-ce que le point critique ? Comment denissez-vous la pression de

vapeur saturantePs(T) sur le schema ?Dans une machine a vapeur, une massemd'eau eectue la transformation cyclique suivante : l'eau

liquide se trouve dans l'etatAsur la courbe d'ebullition [PA=PS(T2);VA;TA=T2]. Elle est ensuite totalement vaporisee a temperatureT2(jusqu'a atteindre l'etatB). La vapeur saturante ainsi obtenue est injectee dans le piston dont le volume augmente. Pendant le m^eme temps, la vapeur se condense partiellement et la temperature diminue jusqu'a la valeurT1(etatC), la transitionB!Cetant adiabatique. Le reste de vapeur est alors totalement condense a temperatureT1jusqu'a un etatD

(qui correspond a l'entree de l'eau dans la chaudiere). Dans la chaudiere, l'eau est a nouveau chauee

le long de la courbe d'ebullition jusqu'a la temperatureT2(et on revient donc a l'etatA). Toutes les phases de la transformation sont supposeesreversibles.

1/Representer le cycleABCDAdans le diagramme de Clapeyron.

2/Caracterisation du cycle.

(a) On considere pour simplier que la capacite calorique massiquecde l'eau liquide est constante. Calculer la variation d'entropie entreDetA. Faire l'application numerique. (b) Exprimer la variation d'entropie entreAetBen fonction dem,T2et deL2, chaleur latente massique de vaporisation de l'eau a la temperatureT2. Faire l'application numerique. (c) Exprimer la variation d'entropie entreBetCsachant que durant cette etape le uide est contenu dans un piston isole thermiquement. (d) On notexle titre en vapeur au pointC. CalculerSDSCen fonction dex,m,T1et deL1, chaleur latente massique de vaporisation de l'eau a la temperatureT1. (e) Deduire de ce qui precede l'expression dexen fonction des parametres du probleme. Faire l'application numerique. 3/

Evaluation du rendement de la machine a vapeur.

(a) Calculer le transfert thermiqueQ2fourni par la chaudiere (source chaude1) pour chauer la masse d'eau liquide deT1aT2puis pour la vaporiser a la temperatureT2(phasesDAetABdu cycle).1

Cette source n'est pas un vrai thermostat puisque sa temperature varie, mais cela n'a pas d'incidence sur la solution

de l'exercice. 1 (b) Calculer de m^eme la quantite de chaleurQ1recue par la masse d'eau lors de la condensation de la vapeur (phaseCDdu cycle). (c) Deduire des resultats precedents le travailWrecu par la masse d'eau au cours du cycle. (d) La machine a vapeur est un moteur thermique. Denir son ecaciteet en donner la valeur numerique. (e) Calculer l'ecaciteCd'une machine ditherme fonctionnant suivant un cycle de Carnot entre les temperaturesT1etT2(si on est pris par le temps on rappellera l'expression sans demonstration).

Comparer avec.

Donnees:m= 1 kg,T2= 485 K,T1= 373 K,c= 4;18 kJ.kg1.K1,L2= 1;89103kJ.kg1, L

1= 2;26103kJ.kg1.

2 Paradoxe de l'isolant cylindrique

On desire isoler un tuyau cylindrique de rayonr=a1, de longueurL, porte a la temperature uniforme T

1. Pour ce faire, on dispose autour du tuyau un manchon isolant de conductivite thermique,

compris entrer=a1etr=a2. Le but du probleme est de calculer le ux de chaleur evacue par le manchon en regime stationnaire. On veut que ce ux soit le plus faible possible. On supposera dans tout l'exercice que pourr2[a1;a2] la temperature du manchon varie selon une loiT(r) avec T(a1) =T1etT(a2) =T2(T2est la temperature de la face externe du manchon,T2< T1).

1/Rappeler l'expression de la densite de courant thermique~J(r) en fonction deT(r) et(on notera

~e rle vecteur radial norme).

2/En faisant le bilan des

ux thermiques radiaux pour un cylindre elementaire compris entreret r+ dr, montrer qu'en regime stationnaireT(r) satisfait a l'equation ddr rdTdr = 0: En deduire l'expression deT(r) en fonction dea1,a2,T1etT2.

3/Le manchon evacue sa chaleur vers l'air (a temperature ambianteTa< T2) par des echanges

surfaciques qui sont modelises par une densite de courant thermique enr=a2de la forme~J(a2) = h(T2Ta)~er, ouhest un parametre phenomenologique constant. En ecrivant la continuite de la densite de courant enr=a2, donner l'expression deT2en fonction deTa,T1,,h,a1eta2.

4/On considere la quantite d'energie sortant radialement du systeme par unite de temps.

(a) Donner l'expression de en fonction deJ(a2),a2etL. (b) On denit les \resistances thermiques"R1etR2en ecrivantT1T2=R1 etT2Ta=R2. Donner l'expression deR1etR2en fonction deL,a1,a2,eth. (c) Montrer que l'on peut ecrire = (T1Ta)=Ravec

R=12 L

1 lna2a 1 +1ha 2 (d) Tracer l'allure deRen fonction dea2poura22[a1;+1) dans le cas oua1< =h(en particulier on placera precisement les eventuels extrema locaux).

5/En vous basant sur l'allure du graphe de la question precedente demontrez le paradoxe qui fait

l'objet de ce probleme : dans certaines conditions (que vous preciserez) le manchon, au lieu d'isoler le

tuyau, augmente le ux thermique sortant. Voyez vous une raison simple a ce phenomene ? 2quotesdbs_dbs4.pdfusesText_7

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