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Niveau école ingénieur
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Thermodynamique

Posté par
Ratjack
14-04-14 à 21:19

Bonsoir, j'ai un exercice de thermodynamique mais je suis complètement perdu. Est ce que quelqu'un pourrait m'aider pour au moins démarrer.

Exercice :
Soient trois tubes verticaux identiques cylindriques A, B et C, indéformables, de hauteur h=27cm et de section s=2 cm². Ces tubes renferment respectivement 40, 10 et 25,05g de dioxyde de carbone. Ces trois tubes sont maintenus à une température To=0°C. Quelle est la pression dans chacun des tubes? A quelle hauteur, comptée à partir du fond du tube, se trouve le ménisque de séparation liquide-gaz dans chaque cas?

Voila, je voudrais au moins avoir des pistes pour faire le premier tube. Merci

Posté par
krinn Correcteur
re : Thermodynamique 15-04-14 à 18:44

bonjour,

il manque des infos pour faire l'exo.

Posté par
Ratjack
re : Thermodynamique 15-04-14 à 19:46

J'ai en donnée la pression d'équilibre à 5°C ainsi que les masses volumique de dioxyde de carbone pour sa phase liquide et sa phase vapeur.

Posté par
krinn Correcteur
re : Thermodynamique 15-04-14 à 20:06

que vaut cette "pression d'équilibre" à 5°C ?

Posté par
Ratjack
re : Thermodynamique 15-04-14 à 21:07

39,72 bar. Est ce vrai de dire que le volume du cylindre = volume phase vapeur + volume phase liquide?

Posté par
krinn Correcteur
re : Thermodynamique 15-04-14 à 21:14

oui

dans les 3 cas on a affaire à un équilibre liquide-vapeur de CO2

la pression est donc la pression de vapeur saturante (mais à O°C si j'ai bien lu)

et on cherche le volume de liquide dans le cylindre

Posté par
Ratjack
re : Thermodynamique 15-04-14 à 21:24

Vu que l'on est dans des cas d'équilibre et que la température est de 5°C dans chaque cylindre, la pression sera tout le temps la pression d'équilibre à 5°C.

Donc si je comprends bien

Si je fais V(tot)=V(liquide)+V(vapeur)

Avec V(liquide)=m(liquide)/masse volumique(liquide)
     V(vapeur) = (m(tot)-m(liquide))/masse volumique (vapeur)
Je devrais pouvoir trouver la masse du liquide.

Et après : masse liquide/masse volumique liquide me donne le volume de la phase liquide dans le cylindre.

Puis en appliquant la formule de volume du cylindre, j'obtiens la hauteur pour la phase liquide soit l'endroit où il y a le ménisque.

Posté par
krinn Correcteur
re : Thermodynamique 15-04-14 à 22:34

comme tu connais les volumes massiques (du mélange, de la phase liquide et de la phase vapeur) le plus simple est d'utiliser la règle des moments car tu trouves immédiatement le titre en liquide du mélange et donc ml puis Vl



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