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Niveau maths spé
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Sujet thermodynamique

Posté par
Guillau
05-11-08 à 17:01

Bonjour à tous j'ai un DM de physique à faire,mais malheureusement je coince dès la première question.

Voici le sujet en question : ** lien vers l'énoncé effacé **

Je coince sur l'expression de alpha. Le prof nous a dit de trouver:

alpha= (1/delta t)* ln((Ti-Te)/(Tf-Te)

Or en remplacant delta Q par C*dT , j'arrive a une expression qui semble être la dérivé de ce que je devrais trouvé.
Avez vous une indication à me proposer?

Edit Coll : si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum [lien]    

Posté par
Guillau
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 17:03

Pardon l'url se trouve ici

** lien vers l'énoncé effacé **

Edit Coll : si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum [lien]    

Posté par
Guillau
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 18:15

Entendu  je suis désolé j'avoue que je n'avais pas lu la charte.

Mon problème traite de l'étude d'une source de chaleur:

On se propose de maintenir un local à température constante Tc(température de consigne)La température extérieure est uniforme et vaut Te< Tc.A l'instant t, la température du local est notée T et l'on admet que la déperdition d'énergie thermique est proportionnelle à la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur.Le volume de l'enceinte est constant,le coefficient calorimétrique à volume constant, est noté C.

La puissance thermique fournie a l'extérieur s'exprime :

(Q)/(t)=*C*(T-Te)

On veut déterminer

On arrête le chauffage pendant une durée delta t durant laquelle la température du local passe de Ti à Tf.

A partir de la puissance thermique je cherche a déterminer ,

Mais comme dis plus haut je suis coincé.Voilà merci de votre aide.

Posté par
bigboss
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 18:33

tu as l'expression de la puissance thermique fournie à l'extérieur et tu as aussi l'expression d la quantite de chaleur perdue par le local qui vaut CdT

je vois pas où est le problème? tu as tout.

Posté par
Guillau
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 18:47

En fait en remplacant je trouve que:

=(dT/(T-Te))*(1/t)


il faut se ramener à  =(1/(t))*(ln((Ti-Te)/(Tf-Te)))


Je sens qu'il faut intégrer mais ,je coince tout bêtement je ne tombe pas sur ce qu'il faut j'ai un problème avec cet.

D'où ma présence ici. Merci de votre réponse.

Posté par
bigboss
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 18:50

il faut passer le t du coté de et ensuite intégrer.

Posté par
Guillau
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 18:58

C'est ce que j'avais penser mais je me retrouve avec

du :

*t=ln(Tf-Te)/(Ti-Te)


J'ais un problème avec Ti et Tf.

Posté par
bigboss
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 19:05

on sait que:

(Q)/(t)=*C*(T-Te)

et que

Q= C dT

donc

C dT = *C*(T-Te)*

Posté par
bigboss
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 19:07

lire à la dernière ligne:

C dT = *C*(T-Te)*t

Posté par
Guillau
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 19:17

oui on simplifie par C,on divise par T-Te mais quand j'intègre jais ln(Tf-Te)-ln(Ti-Te) ça devrait être l'inverse ou mon cerveau commence à lacher.

Posté par
bigboss
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 19:30

c'est juste que la puissance fournie à l'extérieur doit etre négative donc un moins devant

Posté par
Guillau
re : Sujet thermodynamique 05-11-08 à 23:09

Tout d'abord merci pour ta réponse.J'ai continué le problème et il faut dire que je planche cette fois ci plus sérieusement.En effet on me demande dans un premier temps de calculer la puissance de chauffe pour que T reste constant a Ti=294K en me donnant C.Mais si T reste constant alors =0 comment donc calculer cette puissance?

En suite dans un second temps on nous parle d'un intervalle D=[Tr-,Tr+].On place des relais thermostatiques qui mettent en route le chauffage à Tr- et l'arrêtent à Tr+.Tr est la température de régulation et l'amplitude de régulation on note Pc la puissance de chauffe:

On a Trm=Te+ Pc/(C)


on nous demande le sens physique de Trm et il faut montrer que lorsque Tr=Tc la température locale est une fonction périodique du temps il faut montrer que l'intervalle possible est :
Te+TrTrm-

Pour cette deuxième question je n'ai aucune idée de comment prouvercela ,N'importe quelle piste/aide serait la bienvenue
Désolé encore du dérangement et merci à vous.

Posté par
Guillau
re : Sujet thermodynamique 06-11-08 à 18:39

J'ai un peu avancé mais je n'arrive toujours pas a montrer que c'est une fonction périodique du temps.

Posté par
Guillau
re : Sujet thermodynamique 08-11-08 à 20:25

J'ais encore avancer dans ce Dm et je me retrouve encore coincé T_T:

J'ais réussi a prouver que  Te +theta <Tr<Trm -theta (plus petit ou égal)

Mais je dois exprimer la période

J'ais un TRES gros problème car en calculant mon equation differentielle
J'ais:
d(T-Te)/dt +alpha *(T-Te)=Pc/alpha*C

En resolvant cetet equation differentielle j'obtiens
T=yo*exp(-alpha*t)+(Pc/alpha*C) + Te

Pour calculer la periode j'ais supposer qu'a t=0 on etait a la temperature maximale et donc que Pc=0
J'ais réussi à trouver t1 la durée pdt laquelle la systeme passe de Tmax a Tmin

Cependant je n'arrive pas a trouver t2 la durée pdt laquelle la temperature passe de Tmin à Tmax

Dois je recalculer yo car Pc est different de 0
et me placer a t1?
Je vous serais tres reconnaissant d'essayer de traiter ce problème.

Posté par
Guillau
re : Sujet thermodynamique 08-11-08 à 23:45

Jre up pour une âme charitable bien que je pense que le forum soit un peu mort ce qui est bien dommage



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