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Congélateur : Déterminer quantité de chaleur
Bonjour !
Dans mon exercice de thermodynamique sur le congélateur je dois déterminer Q1 (source chaud) et Q2(source froide).
Énoncé :
La source chaude constitué d'air à température ambiante, est considérée comme un réservoir de température T1. La source froide est initialement a la température T2I. On fait fonctionner la machine jusqu'à ce que la source froide soit devenue un bloc de glace à la température T2F inférieur à la température Ts de solidification de l'eau. On donne la chaleur latente massique L de fusion de la glace et les capacités thermiques massiques, respectivement de l'eau liquide cl et de la glace cs.
Avec le schéma de principe on obtient que : Q1<0 et Q2>0
Il faut alors déterminer Q1 et Q2
La solution est alors la suivante :
-dQ2=dQSF=m.cl.dT2 - dm.L + m.cs.dT2
-Q2= m.cl.(Ts-T2I) - mL + m.cs(T2F-TS)
Voici mes problèmes :
1.Je n' arrive pas a comprendre l'égalité suivante : -dQ2=dQSF
2.Je ne comprends pas pourquoi dans l'expression de Q2 on a : -m.L et non +m.L (pareil pour le signe de dm.L dans dQ2)
3.Pour trouver Q1 il faut utiliser l'égalité suivante : dQ1/T1=-dQ2/T2
Je ne comprends pas non plus d'ou vient cette égalité
Cordialement
UP : J'ai trouvé pour mon 3e problème ca vient du deuxième principe de la thermodynamique c'est bien cela ? 
Ucycle=Q1/T1+Q2/T2
Ton problème est très proche de celui pour lequel j'ai fourni une aide détaillée ici :
Fonctionnement d'un congelateur
Je t'invite à lire attentivement mes réponse puis à poster des questions complémentaires si tu le juges utile.
Attention : écrire dQSF=m.cl.dT2 - dm.L + m.cs.dT2 est une véritable horreur !
Une évolution élémentaire correspond soit au refroidissement de l'eau, soit au changement d'état, soit au refroidissement de la glace mais pas au trois à la fois !
Merci pour l'information concernant la notation de Q2 !
Je viens de lire votre réponse sur l'autre topic mais il y a plusieurs choses que je ne comprends pas :
L'égalité de Clausius est elle lié au second principe de la thermodynamique ? Je trouve que les deux se ressemblent beaucoup
Pour la solidification de l'eau liquide a la température Ts fixe vous donnez directement :
Q1=-m(eau)*Lf
Je ne comprends toujours pas d'ou vient ce signe -
Est ce négatif car on refroidit en température ?
Quantités de chaleur négatives car perte de chaleur.
Deux causes possibles :
: un refroidissement à pression fixe comme dans les étapes 1 et 3
: un changement d'état physique à température et pression fixe lorsque ce changement d'état entraîne une diminution de l'énergie interne ; c'est le cas d'une solidification. Inversement, on aurait Q>0 pour une fusion de la glace.
L'égalité de Clausius est une conséquence du second principe. On écrit que la variation d'entropie sur un cycle est nulle car l'entropie est une fonction d'état puis on suppose le cycle décrit réversiblement.
On démontre pour un cycle :
On suppose qu'en cours de fonctionnement, la durée d'un cycle est très courte (moins de une seconde) ; la durée d'un cycle est très petite devant la durée du refroidissement. On peut donc considérer que, sur un cycle, les quantités de chaleurs échangées sont élémentaires, ce qui donne :
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