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pompe à chaleur et cycle de Joule inversé

Posté par
Kiecane
03-11-18 à 10:33

Bonjour,

J'ai des questions concernant l'exercice suivant :

On met en oeuvre une pompe à chaleur, de l'air effectue le cycle de Joule inversé suivant :
- l'air pris dans un état A de température To et de pression Po est comprimé suivant une adiabatique réversible jusqu'au point B où il atteint la pression P1
- le gaz se refroidit à pression constante et atteint la température finale de la source chaude T1, correspondant à l'état C.
-le gaz est ensuite refroidi dans une turbine suivant une détente adiabatique réversible pour atteindre l'état D de pression Po
-le gaz se réchauffe enfin à pression constante au contact de la source froide et retrouve son état initial A.

On considère l'air comme un gaz parfait de coefficient =1,40
On posera =1--1 et a=P1/Po

Donner l'expression de l'entropie créée sc pour 1 mole d'air mise en jeu dans le parcours du cycle de Joule inversé, en fonction de x=Toa/T1, R et .

Dans la correction il y a écrit que Se=QBC/T1 + QDA/To
Je ne comprends pas comment on sait qu'on a les températures T1 et To aux dénominateurs de ces fractions car dans mon cours sur le second principe on a dit qu'on avait Se=Q/T avec T la température de la source de chaleur en contact avec le système étudié. Comme ici lors de la transformation BC la température passe de Toa en B à T1 en C je ne vois pas pourquoi on a SeBC=QBC/T1 avec T1 au dénominateur, et j'ai le même problème avec QDA/To.


Merci d'avance pour vos explications !

Posté par
vanoise
re : pompe à chaleur et cycle de Joule inversé 03-11-18 à 10:55

Bonjour
Ton énoncé parle de "sources" chaude et froide. Sauf indications contraires, en thermo, les "sources" sont  assimilées à des thermostats : leurs températures sont maintenues fixes. Pour une source donnée, l'intégration de

\delta S_{e}=\frac{\delta Q}{T_{source}}
conduit à :

S_{e}=\frac{Q}{T_{source}}

Posté par
Kiecane
re : pompe à chaleur et cycle de Joule inversé 03-11-18 à 11:21

J'ai dû mal m'exprimer. J'ai bien compris comment on intégrait cette expression, ce qui me pose problème c'est que pour moi, lors des transformations BC et DA, les températures ne sont pas constantes donc je ne vois pas comment on peut savoir par quoi remplacer Tsource

Posté par
vanoise
re : pompe à chaleur et cycle de Joule inversé 03-11-18 à 12:38

Les températures des sources sont constantes mais, comme tu le dis, la température du fluide évolue au contact de ces sources. Les échanges de chaleurs ne sont pas quasi statiques : il y a déséquilibre thermique au cours des échanges, les échanges ne sont pas réversibles. D'ailleurs, il est question ensuite de déterminer l'entropie créé par irréversibilité !

Posté par
Kiecane
re : pompe à chaleur et cycle de Joule inversé 09-11-18 à 18:31

Ok, je pense que j'ai compris, merci beaucoup



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