Cycles frigorifiques PDF Dans une machine frigorifique dont

une machine frigorifique qui échange des transferts thermiques avec trois thermostats. Les bilans d'énergie et d'entropie des machines dithermes ne peuvent

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Exercice 1.1 : Machine frigorifique. On étudie le cycle de l'eau d'une Tracé du cycle : voir figure à la fin du corrigé. 1. 2. 3. 4 h (kJ.kg. −1). 245. 245.

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Comment peut-on améliorer la performance d'une machine frigorifique ? Exercice 1 (10 pts). Soit un cycle pour la production du froid (voir figure 1).

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Le condenseur permet la condensation (plus rigoureusement la liquéfaction) du fluide frigorifique : ce dernier fournit donc un transfert thermique à l'extérieur

Série de TD N° 3 Deuxième Principe de la Thermodynamique

dont les températures initiales sont respectivement T1 =373K et T2= 223K. Exercice 3. 1°/ Une machine frigorifique fonctionne de façon réversible entre deux

SERIE DEXERCICES N° 27 : THERMODYNAMIQUE : CORPS PUR

Dans une machine frigorifique un fréon (chlorofluoroalcane) subit une détente de Joule-Kelvin de l'état A à l'état B (voir le diagramme de Clapeyron ci-dessous)

Cycles frigorifiques BTS 1984-2004 Thermodynamique 64

Cycles frigorifiques

BTS Fluides Energies Environnement 2003

Une machine frigorifique à air est schématisée ci-après Elle est destinée à maintenir dans la chambre " froide » une température T 1 . La pression y est constante. Une masse de 1 kg d'air, prélevée dans la chambre " froide » à la température T A = T 1 est comprimée

adiabatiquement. L'air passe ensuite dans un échangeur plongé dans une pièce dite chambre " chaude »

dont la température T2 , supérieure à T 1 , est considérée comme constante. L'air est ensuite détendu adiabatiquement et renvoyé, à la température T D , dans la chambre " froide » où ii va se réchauffer jusqu'à la température T 1 considérée comme constante dans toute la chambre froide. Cette masse de 1 kg d'air subit donc un cycle, passant successivement par les états A, B, C et D.

Précisons que la pression de l'air dans l'échangeur est constante et que sa température en C est celle de

la chambre " chaude ». Par ailleurs, le travail fourni par le fluide au cours de sa détente est intégralement

utilisé par le compresseur. On considère que l'air se comporte comme un gaz parfait et que les transformations sont réversibles.

On donne les valeurs suivantes: T

1 = 268 K, T 2 = 293 K, p A = 1,0 bar, p B = 2,0 bar Pour l'air : c p = 1,0 kJ·kg -1 ·K -1 = 1,4

1. Déterminer la constante massique r

air du gaz parfait pour 1 kg d'air.

2. Vérifier que la température T

B de l'air après la compression adiabatique est égale à 327 K.

3. Déterminer la température T

D de l'air après la détente adiabatique.

4. Déterminer, pour un cycle et par kilogramme d'air, la quantité de chaleur

Q cycle reçue. En déduire le travail W cycle reçu (toujours par cycle et par kilogramme d'air).

5. Identifier la quantité de chaleur "

utile » et calculer le coefficient e de performance de la machine, e = Qutile/ Wcycle.

6. Quel est le débit d'air nécessaire pour que la machine ait une puissance frigorifique (quantité de

chaleur prélevée chaque seconde à la source " froide ») de 1 kW ?

BTS Travaux publics 2004

Pompe à chaleur : Installation de chauffage.

Principe. La chaleur est pompée d'un corps froid et transmise à un corps chaud grâce à un compresseur d'air et à un détendeur. Ce

cycle nécessite un apport extérieur d'énergie. Une pompe à chaleur fonctionne avec deux sources a) une source froide constituée par une nappe souterraine ; b) le circuit de chauffage de l'installation qui constitue la source chaude.

Le fluide utilisé dans cette pompe à chaleur est de l'air assimilable à un gaz parfait de constante

R = 8,32 J·K-1

·mol

-1 , de capacité thermique molaire à pression constante C p = 29,1 J·K-1

·mol

-1 . Le rapport des capacités thermiques à pression constante C p et à volume constant C v est tel que Vp CC = 1,4 Thermodynamique BTS 1984-2004 Cycles frigorifiques

65L'air de la pompe à chaleur subit le cycle de transformations suivant :

Passage de l'état initial A à l'état B par une compression adiabatique réversible dans un compresseur.

État A : pression p

1,0×10

Pa volume V

A température T A = 298 K.

État B : pression p

B = 2,2×10 5

Pa volume V

B température T B

Passage de l'état B à l'état C par une transformation isobare pendant laquelle l'air transfère à la source

chaude une quantité de chaleur Q C

État C : pression p

C = p B température T C = 340 K. Passage de l'état C à l'état D par une détente adiabatique réversible.

État D : pression p

D = p A température T D

Passage de l'état D à l'état A par une transformation isobare pendant laquelle l'air reçoit de la source

froide une quantité de chaleur Q DA

1. Détermination de la valeur des grandeurs dans chaque état

On effectuera les calculs relatifs à une mole d'air (n = 1 mol) puis les résultats des calculs de volume, de

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BTS Fluides Energies Environnement 2003

On donne les valeurs suivantes: T

1. Déterminer la constante massique r

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3. Déterminer la température T

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BTS Travaux publics 2004

Pompe à chaleur : Installation de chauffage.

R = 8,32 J·K-1

·mol

·mol

65L'air de la pompe à chaleur subit le cycle de transformations suivant :

État A : pression p

1,0×10

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État B : pression p

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État C : pression p

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1. Détermination de la valeur des grandeurs dans chaque état