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Refroidissement d’une centrale nucléaire

Posté par
145277
02-11-18 à 16:57

Bonjour,
Je n'arrive pas  a faire la question 1 mais pourtant je connais la formule mais je n'arrive pas à l'appliquer voici l'énoncé :
Dans une centrale nucléaire, il est nécessaire de refroidir l'eau du circuit secondaire afin d' évacuer la part d'énergie thermique puis électriques . Pour cela on prélève l'eau de la mer des rivières ou des fleuves. La température de la vapeur  d'eau dans le circuit secondaire et 130 °C. Cette température est abaissée à 60 °C.
On souhaite calculer la masse m d'eau nécessaire pour refroidir 1 kg de  vapeurs d'eau  sachant que l'eau prélevé est à 13 °C
Données :
-Hvaporisation eau = 2260 KJ.Kg-1
-C vap eau = 2090 J.Kg.-1.K-1
-C liquide = 4180 J.Kg-1.K-1

1)  calculer l'énergie nécessaire pour abaisser la température d'un kilogramme d'eau vapeurs 130 °C à 60 °C.
2 )  exprimer l'énergie reçue par l'eau de la rivière en fonction de m.

3)  en déduire la masse m d'eau.

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 02-11-18 à 17:30

salut ,
Le refroidissement se fait en 3 phases :
La vapeur de 130 à100°C  ,
Le passage vapeur - eau  ,
L' eau de 100 à  60°C  .
Il y a toutes les données nécessaires .

Posté par
145277
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 02-11-18 à 17:43

Mais la formule pour calculer une énergie c'est Q= m.c.(Tf-Ti) et à partir de cette formule je ne vois pas comment calculer l'énergie .

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 02-11-18 à 17:59

Il y a 3 phases .
Vous appliquez 2 fois votre relation et le passage vapeur eau se fait sans changement de T  , admettons à 100°C  ( changement d'état  ) .
Et vous faites la somme des 3 phases .

Posté par
145277
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 02-11-18 à 19:14

Je peux vous montrer mon application ?

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 02-11-18 à 19:28

Vous pouvez montrer vos résultats .

Posté par
145277
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 02-11-18 à 19:44

Q=m.c.(Tf-Ti)

J'ai converti les températures en Kelvin
Q=m. 2090.(100-130)
     =m.2090.(373,15-40,15)
    =-62700

Q=m.2090.100
    =m.2090.373,15
     =779883,5

Q=m.4180.(60-100)
     =m.4180.(333,15-373,15)
      =-167200
779883,5+(-62700) +(-167200)
= 5,499835.10^5

Posté par
145277
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 02-11-18 à 19:45

C'est le résultat de la question 1

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 02-11-18 à 21:25

Pour les 3 phases , il faut évacuer des joules ; Donc , même signe pour tout le monde .
K  ou °C  , le delta T  reste le même …
….Et l'unité des résultats , c'est des J  .
Pour le changement d'état , il n'y a pas de delta T  : il faut  2090 j par kg , c'est tout , la donnée est mal recopiée .

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 02-11-18 à 21:29

Non , erreur  de ma part , il faut 2260kJ  par kg  , donc donnée correcte , et je vois que vous n'avez pas utilisé cette donnée .

Posté par
145277
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 03-11-18 à 09:03

Mais 2260 Kj.Kg-1 c'est l'enthalpie de vaporisation donc pourquoi l'utiliser ?

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d?une centrale nucléaire 03-11-18 à 09:24

Cours :
Paragraphe 2 : " vaporisation et condensation sont des opérations inverses  "
Voir aussi la convention de signes .

***Raccourci url ajouté***

Posté par
145277
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 03-11-18 à 11:51

J'ai lu le cours que vous m'avez envoyé, mais je ne vois toujours pas comment calculer l'energie .

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 03-11-18 à 11:54

Mais vous l'avez presque fait ( 19h44 ), alors continuez , vu les remarques .

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 03-11-18 à 14:45

Vapeur 130 à 100°C   : ( retirer )  - 62.7  kJ
Passage vapeur 100°  à eau 100°   :  - 2260 kJ
Eau  100°  à  eau  60°  :  - 167.2 kJ
Q1  : total énergie à extraire  : - 2489.9 kJ

Posté par
145277
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 03-11-18 à 16:03

Mais pourquoi on utilise  l'enthalpie? Pour calculer une énergie avec l'enthalpie il faut la masse et là on ne l'a pas ?

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 03-11-18 à 16:14

Depuis le début , on cherche à refroidir  1 kg   de vapeur, comme le dit l'énoncé  ….

Posté par
145277
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 03-11-18 à 17:02

Ah mais oui c'est vrai 1kg est une masse donc on peut utiliser l'enthalpie de vaporisation , d'accord j'ai compris.

Du coup pour la question 2 on est d'accord que pour exprimer l'énergie reçu par l'eau de la rivière en fonction de m il faut faire :
Q= m.c.(Tf-Ti)
    = ( le résultat obtenu) m

Posté par
quarkplus
re : Refroidissement d’une centrale nucléaire 03-11-18 à 18:07

Oui .



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