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Manque de donnés ? (exo transfert thermique)
Bonjour à tous, j'ai un exercice portant sur le réfrigérateur à compresseur à faire pour demain :
"l'isobutane est actuellement couramment utilisé comme fluide caloporteur. Quelle masse minimale d'isobutane doit être vaporisée dans l'évaporateur, si l'on place 200g de viande à la température initiale de 20°C dans le réfrigérateur et que sa température finale doit être de 4,0°C ? On sait que le fluide entrant de le vaporisateur est à sa température de vaporisation"
Les seuls donnés que j'ai sont : capacité thermique massique de la viande fraiche (c=3.2 kJ.kg^-1.°C^-1) et l'énergie massique de vaporisation de l'isobutane (L=3.4*10^2 J.g^-1)
J'ai essayé de faire l'exercice mais je bloque car on ne connait pas la température de vaporisation de l'isobutane dans les conditions de l'expérience et on ne connait pas non plus sa capacité thermique massique.
Ce qui m'interpelle c'est aussi qu'on demande la "masse minimale".
Bref avant de faire n'importe quoi pensez vous que l'exo est faisable avec seulement ces donnés?
Hello
Tu n'as effectivement pas besoin de la température de vaporisation de l'isobutane. Tu vas considérer que la quantité de chaleur cédée par la viande lorsqu'elle passe de 20°C à 4°C est fournie à l'isobutane et sert uniquement à lui faire changer d'état à température constante (sa température de vaporisation)
Est ce plus clair?
(cherche les mots clés "chaleur latente" dans ton cours)
Bonjour.
En considérant le réfrigérateur comme parfaitement adiabatique, on va avoir :
Qfluide + Qviande = 0
Le fluide caloporteur initialement à sa température de vaporisation va passer de l'état liquide à l'état gazeux, puis le gaz obtenu, va se réchauffer de sa température de vaporisation à la température finale de 4°C.
On aura donc Qfluide = mfluide L + mfluide cfluide
fluide
Soit encore : Qfluide = mfluide [L + cfluidefluide]
Comme : Qfluide + Qviande = 0, on aura : Qfluide = - Qviande
càd : mfluide [L + cfluidefluide] = - Qviande
et donc : mfluide = - Qviande / [L + cfluidefluide]
Comme fluide < 0 (le fluide vaporisé se refroidit), la valeur minimale de cette masse sera obtenue si : cfluidefluide = 0
Soit donc : mfluide mini = - Qviande / L
A plus.
Merci beaucoup pour vos réponses
Du coup est-ce que je considère juste le moment où le fluide va passer de gaz à liquide (comme Dirac me l'a dit) ou je dois prendre en compte le réchauffement du gaz ensuite (comme picard me l'a dit) ?
D'un côté la consigne m'oriente vers la solution de picard mais après je me demande aussi pourquoi après être en gaz le fluide aurait besoin d'énergie.
) et moi, avons exprimé la même chose...Je ne pense pas en tout cas que nous ayons exprimé des choses différentes 
(hello picard 
)
@swagveranda: lors du chgt de phase la température reste constante (ce que j'exprimais de manière laconique), picard (plus thermodynamicien que moi) décrit le phénomène physique, qui ne s'arrête pas au chgt de phase mais se poursuivra jusqu'à l'équilibre.
De là à dire que l'énoncé est bancale ... il n'y a finalement qu'un pas.
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