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Centrales thermiques

Posté par
marionmmb
26-02-15 à 10:16

Bonjour, je ne comprends pas quels calculs effectuer pour répondre à la question 1 de l'exercice ci dessous.


Données :

On pourra admettre qu'un litre d'eau a une masse de 1 kg. La masse atomique du carbone est égale à : 12 g.mol^-1.
On donne les capacités thermiques massiques de l'eau sous forme liquide : 4,18.10^3 J.kg^-1.K^-1 et sous forme gazeuse : 1,90.10^3 J.kg^-1.K^-1.
Sous la pression atmosphérique normale, l'eau se transforme en vapeur à 100°C et l'enthalpie de vaporisation massique de l'eau, sous la pression atmosphérique normale est égale à 2257 kJ.kg^-1.
On conne : c = 3,00.10^8 m.s^-1.

Dans les centrales thermiques, on chauffe de l'eau soit grâce à la combustion d'un combustible fossile, soit grâce à la fission de l'uranium 235. La vapeur d'eau est envoyée, sous pression, sur une turbine qui, à son tour, entraîne l'alternateur qui produit le courant électrique.

1) Quelle énergie E faut-il fournir à 1m^3 d'eau, pris à 20°C, pour le transformer en vapeur d'eau à 600°C sous une pression de 1 bar.

Merci d'avance pour votre aide

Posté par
picard
re : Centrales thermiques 26-02-15 à 18:39

Bonjour Marion.

Citation :
1) Quelle énergie E faut-il fournir à 1m^3 d'eau, pris à 20°C, pour le transformer en vapeur d'eau à 600°C sous une pression de 1 bar.
Pour déterminer cette énergie, il faut envisager une succession de différentes étapes permettant de passer de l'état eau liquide à 20°C à l'état vapeur d'eau à 600°C, tout cela pour 1 m3 d'eau sous une pression de 1 bar.

Quelles sont les étapes à envisager ?

A vous.

Posté par
marionmmb
re : Centrales thermiques 27-02-15 à 09:43

Bonjour, tout d'abord merci pour votre réponse.

Je ne comprends pas trop de quelle manière je dois procéder..

Il me semble qu'il faut utiliser la formule Q=m.c.∆0 ?

Posté par
picard
re : Centrales thermiques 27-02-15 à 12:15

Citation :
Il me semble qu'il faut utiliser la formule Q=m.c.∆
Cette relation donne la quantité de chaleur mise en jeu lors d'une variation de température sans changement d'état ; il faudra effectivement l'utiliser, mais cela ne suffira pas puisque l'eau, initialement à l'état liquide, passe à l'état de vapeur.

Quelles étapes doivent être envisagées quand l'eau passe de l'état liquide à 20°C, à l'état de vapeur à 600°C ?

Imaginez ce qui se passe lorsque vous chauffez de l'eau à 20°C...

Posté par
marionmmb
re : Centrales thermiques 28-02-15 à 15:00

Bonjour. Je pense qu'il y a trois étapes distinctes,
tout d'abord le passage de l'eau liquide à 20°C à 100°C, ensuite la vaporisation massique de l'eau, et ensuite le passage de l'eau gazeuse à 100°C à 600°C. Ce qui nous donnerait comme calcul :

Q=m*cel*∆T+m*∆h+m*cg*∆T1
Avec : m = 1m3 d'eau = 1000 kg
       cel : capacité thermique eau liquide
       ∆ : température
       cel : capacité thermique eau gazeuse

Posté par
picard
re : Centrales thermiques 28-02-15 à 15:50

Mais c'est très bien tout ça !

Posté par
marionmmb
re : Centrales thermiques 28-02-15 à 15:58

Merci encore pour votre aide
A une prochaine fois.

Posté par
picard
re : Centrales thermiques 28-02-15 à 18:02

Je vous en prie. Bon week end.



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