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bilan énergétique dans une centrale thermique.
Bonjour,
bilan énergétique dans une centrale thermique.
Une centrale thermique fournit une puissance de 100 MW avec un rendemant de 40%.
1- Quelle est la quantité de chaleur échangée à chaque seconde au condenseur?
2- Déterminer le débit de l'eau de refroidissement qui circule autour du condenseur pour que la T° de l'eau de refroidissement ne s'élève que de 20°.
On donne la capacité thermique de l'eau: ce = 4,18kj*kg-1 * °C-1
Voici ma réponse, pouvez-vous me dire si c'est juste?
1- Quelle est la quantité de chaleur échangée à chaque seconde au condenseur?
Calcul de la quantité de chaleur
Le rendement s'écrit : r=WP/Qc avec WP, travail produit et Qc valeur absolue de la chaleur fournie.
Ce qui donne: Qc=WP/r
Le travail produit peut s'exprimer en fonction de la puissance P produite.
WP = PP*
t.
Calcul de la chaleur échangée
La chaleur échangée au condenseur est notée Qf.
La conservation de l'énergie au cours du cycle se traduit par Wp = Qc -Qf
La chaleur échangée s'exprime par Qf = Qc-Wp
= Pp*t/r- Pp*t
On arrive à: Qp = 100*1/0,4 -100*1 = 150MJ
Merci
Une mamie
Bonjour fanfan56 
40 % de la puissance est fournie et vaut 100 MW
Donc 60 % de la puissance est échangée au condenseur ; elle vaut donc 100 
60 / 40 = 150 MW
Chaque seconde cela correspond à une énergie (quantité de chaleur) de
Q = P t = 150 1 = 150 MJ
Bonjour et merci Coll
J'ai toujours du mal avec les conversions.
2- Déterminer le débit de l'eau de refroidissement qui circule autour du condenseur pour que la T° de l'eau de refroidissement ne s'élève que de 20°.
Calcul du débit de l'eau.
On peut écrire:
Qf = me*ce*
où me = masse eau qui a circulé.
ce = capacité thermique de l'eau
= T°
La masse me = Qf/ce* avec Qf = 150MJ et Ce = 4,18kj*kg*°C et = 20°C
Suis-je sur la bonne voie?
Oui, à la condition de mettre des parenthèses au dénominateur.
Comment bien écrire une formule sur le forum ? 
Ce n'est pas :
me = Qf/ce*
mais c'est (et je suis persuadé que c'est ce que tu as voulu écrire) :
me = Qf/(ce*)
Conversions :
Il faut savoir par cœur la signification des préfixes (il n'y a pas d'autre solution) :
M : méga- : 106
k (k minuscule) : kilo- : 103
pour mémoire :
d : déci- : 10-1
c : centi- : 10-2
m : milli- : 10-3
µ : micro- : 10-6
n : nano- : 10-9
p : pico- : 10-12
et aussi
G : giga- : 109
T : téra- : 1012
_________
Donc 150 MJ ("mégajoules") = 150 000 kJ ("kilojoules") = 150 000 000 joules = 150.106 J = 1,50.108 J
On arrive à : me = (1,5 .108)/(4,18*20)
1,79.106 g
1,79.103kg
cette masse d'eau correspond à un volume de 1,79.103 L = 1,79 m3
Il faut faire circuler à chaque seconde 1,79 m3 pour refroidir le condenseur.
Le débit est donc de 1,79 m3/s
Deux erreurs qui se compensent... mais ce sont quand même deux erreurs !
Il faut absolument prêter une grande attention aux unités.
Q = m.c.
Par exemple :
si m est en kilogramme kg
c en kJ.kg-1.°C-1
et en °C
alors l'unité de Q sera :
___________
Le calcul que tu viens de faire :
Il faut faire ce petit travail avec les unités :
Donc, à la condition que
Q soit en kilojoules
c en kJ.kg-1.°C-1
et en °C
alors la masse sera en kilogrammes
Application :
m = 150 000 / (4,18 20) 
1 794 kilogrammes
_______
Si tu veux exprimer Q en joules, alors je te conseille d'exprimer c en J.kg-1.°C-1
c = 4,18 kJ.kg-1.°C-1 = 4,18.103 J.kg-1.°C-1
Application
m = 1,50.108 / (4,18.103 20) 1 794 kg
etc.
Encore un exemple ?
c = 4,18 J.g-1.°C-1
m = 1,50.108 / (4,18 20) 1 794 000 grammes = 1 794 kg
____________
L'un des meilleurs conseils que j'ai reçus de ma première professeur de physique (c'était une jeune femme, ce qui était plutôt rare dans cette lointaine époque...)
Ne jamais écrire une "formule" sans écrire au-dessous les unités et vérifier que ces unités sont cohérentes.
Tu peux multiplier, diviser, simplifier, les unités comme je l'ai fait. Comme de l'algèbre élémentaire.
____________
Tout à fait d'accord avec le débit d'environ 1,8 m3.s-1
Merci Coll
(c'était une jeune femme, ce qui était plutôt rare dans cette lointaine époque...)
Ah et c'était quand ? en 1800?
Je vais regarder ce que tu m'as donné de plus près.
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