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cycle thermo
philou28
Bonjour, je révise pour un devoir et j'ai quelques questions :
Si un fluide décrit le cycle réversible suivant : dans le sens (1,2,3,4,1) ou dans le sens (1,4,3,2,1).
1 vers 2 et 3 vers 4 : isochores
2 vers 3 et 4 vers 1 : isothermes.
Le cycle de Watt est :
le cycle est moteur dans le sens : 1 2 3 4 ?
Je pense que c'est le bon sens
Maintenant le fluide se comporte comme un gaz parfait
Comme calculer la chaleur Q23 et le travail W23 échangé par le fluide pour la transformation de 2 vers 3
Pardon l'énoncé n'est pas complet :
Le coecient isentropique du gaz parfait est 
= 7/5
V4 = 2V1, T1 = 300K,
T2 = 400K et R = 8; 314.
Le cycle est parcouru par une mole de gaz parfait.
Comment Calculer Q12, Q23 et Q41.
Bonsoir
le cycle est moteur dans le sens : 1 2 3 4 ?
Le cycle est moteur si le travail total reçu (au sens algébrique du terme) par le fluide sur un cycle est négatif. Or ce travail représente l'intégrale de (-P.dV) sur le cycle :
Je te laisse conclure.
Concernant le calcul des transferts thermiques (quantités de chaleurs) :
Pour une isochore : Q =
U ;
Pour une isotherme :
U=0 donc : Tu devrais pouvoir te débrouiller maintenant avec l'aide de ton cours...
Q23=-W23
Q41=-W41
W12=W34=0
Oui !
Tu as dû commettre une étourderie à ta quatrième équation : le long des isochores :
Q12=-Q34=U2-U1=n.Cvm.(T2-T1)
Je te laisse exprimer la capacité thermique molaire isochore Cvm en fonction de R et de
. Tu vas ensuite remarquer que ces quantités de chaleurs peuvent aussi s'exprimer en fonction de , de pressions et des volumes.
Remarque : j'ai oublié une remarque tout à l'heure à propos de la représentation du cycle : les isochores correspondent à des verticales ici.
oui Cv=5/2 R j'ai dans mon cours pour un coef de 7/2 mais je ne connais pas les formules de Cv en fonction de R et ni même de Cp si vous les avez j'aimerai les connaitre...
Pour l'étourderie : je dois bien comparer Q12 et W34 c'est une erreur de l'énoncé alors....
Je sais que le rendement est : -W/Q mais je ne sais pas lesquels prendre sur le cycle
Bonjour
je dois bien comparer Q12 et W34 c'est une erreur de l'énoncé
Comme tu l'as très justement écrit : W34=0 car l'évolution 3-4 est isochore.
D'autre part : Q12=U2-U1=n.Cvm.(T2-T1) .
Pour obtenir l'expression de Cvm, il te faut tenir compte de la définition de
: =Cpm/Cvm et de la relation de Mayer : Cpm - Cvm =R.
Le rendement d'un cycle thermodynamique moteur se définit comme le quotient :
La quantité utile pour un moteur est effectivement le travail total fourni par le cycle à l'extérieur : -W ; la quantité coûteuse est la quantité de chaleur fournie pour échauffer le gaz (ici : Q12 )et surtout pas la quantité totale de chaleur reçue : les autres quantités de chaleur sont cédées à l'air ambiant et donc perdues sauf pour certaines machines sophistiquées où elles peuvent être récupérées, au moins partiellement ...
Donc ici, le rendement se définit par :
complément à mon message précédent :
le cycle de Stirling a la même allure que celui que tu étudies. La chaleur "coûteuse" est celle fournie pendant les étapes 1-2 et 2-3 : il faut alors définir le rendement de la façon suivante :
Pour être sûr de l'expression, il faudrait avoir un énoncé complet avec description détaillé du fonctionnement du moteur.
Première loi de Joule toujours valide pour un gaz parfait :
U=nCvmT
Seulement si l'évolution est isochore : Q=U
Bonsoir
lors d'une transformation isobare de D vers A avec changement de température et changement d'état liquide gaz.
Comment calculer le QDA ?
Tout cela est sûrement dans ton cours :
lors d'une transformation isobare : Q = H
Si le gaz est parfait , la seconde loi de Joule donne, pour une transformation quelconque :
H=n.Cpm.T ;
Lors d'un changement d'état à pression fixe, la température reste fixe pendant le changement d'état : On a alors : Q=n.Hm=n.Lm où Hm désigne l'enthalpie molaire de changement d'état parfois appelée chaleur latente molaire de changement d'état (notée Lm). Il n'y a pas de changement de température pendant le changement d'état isobare : voir ton cours !
Bien sur que je le savais depuis la 5ème...Mais dan mon exercice il y a transformation d'eau liquide en vapeur puis élévation de la température
Puisque, à P = constante, Q correspond à une variation de fonction d'état, tu peux calculer H en considérant une succession de deux étapes :
1ère étape : changement d'état à T fixe : H1=n.Hm (ou n.Lm) ;
2ème étape : échauffement isobare de la vapeur : H2=n.Cpm.T (vapeur assimilable à un gaz parfait ?)
ensuite : Q=H1+H2
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