Les grandeurs utiles sont le plus souvent des variations de fonctions d'état. Si on connais l'état initial et l'état final réels, il est toujours possible de calculer la variation de fonction d'état par un chemin quelconque fictif à condition de partir de l'état initial réel et de l'état final réel. On choisit donc, par souci de simplicité un chemin fictif réversible.

Mais pourtant j'avais lu que le travail dépendait du chemin parcouru...

Et entre réversible et irréversible, graphiquement auriez-vous un exemple de ce qui change s'il vous plaît sur le diagramme (P,V) et (S,T) ?

Je pense que cela m'aiderait bien à comprendre...

Merci beaucoup.

Merci beaucoup, je comprends beaucoup mieux !!

Et est-ce que l'on peut écrire que le travail utile reçu par l'alternateur w_a est égal au travail massique reçu par l'eau dans la turbine, d'après cette explication :

C'est ce que l'on considère très souvent dans les études théoriques approchées. En réalité, le système mécanique de transmission entre la turbine et l'alternateur n'est pas parfait (frottements mécaniques...) ce qui entraînent quelques pertes.

D'accord !

Donc je peux écrire l'égalité ?

Il y a un signe moins à introduire par contre ?

Dans le cas d'une détente dans une turbine :
w'=h_sortie - h_entrée <0
La convention de signe est celle utilisée habituellement en thermo : le système est le kilogramme de fluide traversant la turbine : le fluide fournit du travail à l'extérieur donc w'<0.

D'accord.

Et en notant w_a le travail utile reçu par l'alternateur par unité de masse de fluide écoulé, et w_t le travail massique reçu par l'eau dans la turbine, on écrit :

w_a=w_t
ou : w_a=-w_t ?

Je m'embrouille avec les signes...

ta notation w_t (travail technique massique fourni par le fluide à la turbine) correspond au w' de mes messages précédents.
Pour une turbine :
w_t<0
Si on néglige les pertes par frottements mécaniques :
w_a = -w_t

OK !

Pour la 27 :

on applique le premier principe de la thermodynamique pour un système ouvert, le système {fluide dans le générateur de vapeur}.

C'est-à-dire BD ou B'D ? Car dans un message précédent j'ai écrit que la phase de contact avec la source chaude est BD, mais ce n'est pas plutôt B'D ?

Si c'est B'D :

q_B'D=h.
=h_D-h_B' = ??

Comment continuer ?

Merci encore pour toute votre aide...

C'est BD ; l'énoncé précise simplement que l'évolution dans la chaudière (générateur de vapeur) se produit est deux étapes : échauffement de l'eau liquide puis vaporisation complète de celle-ci.

D'accord.

Et ensuite comment calculer h_d-h_b ?

Et pour les questions sur la radioactivité, je les ai toutes réussies sauf la 12 : comment faire ?

Je me demande si tu as été capable de bien positionner les différents points sur ton diagramme (T,s) ; si oui, tu peux remarquer :
h_A=h_B=h_l(T1)
h_D=h_v(T2)
L'énergie libérée par la fission d'un noyau est :
=m.c²
où m est la perte de masse lors de cette fission.
En déterminant le nombre de noyaux présents dans un gramme...

Tu trouveras ici un diagramme entropique de l'eau ; Tu peux y placer les différents points et vérifier tes résultats...

Franchement... revois ton cours de première...

Ce n'est pas ça ?

Le nombre d'Avogadro est le nombre de noyaux par mole, pas par gramme. Tu as donc besoin de la masse molaire... La valeur moyenne de l'énergie libérée par une fission est fournie par l'énoncé. Il te maque donc seulement le nombre de noyaux par gramme.

D'accord.

Et comment avoir la masse molaire ?

Je ne l'ai pas vue dans l'énoncé...

Merci beaucoup.

Toujours les bases...
La constante d'Avogadro a été définie de sorte que une mole d'atomes ait une masse de 12.10^-3kg.
Sachant que :
1° la masse des électrons est négligeable devant celle du noyau ;
2° proton et neutron ont sensiblement même masse ;
on peut affirmer que la masse d'une mole de protons est sensiblement égale à celle d'une mole de neutrons soit un gramme.
De façon générale, la masse molaire de est sensiblement égale à A g/mol.

Donc ici la masse molaire de U295 est 295 g.mol^-1 ?

D'où vient ce 295 ?
La masse molaire de    est très proche de 235g/mol.

Oui, désolé pour la faute de frappe !

Donc le nombre de noyaux présents dans un gramme est-il :

Nombre d'Avogadro ÷ 235 ?

Et je bloque pour la question suivante...

Mais normalement c'est la dernière question pour laquelle je devrais avoir besoin d'aide !

Merci encore.

Dans un gramme, la quantité de noyaux en mole est : n=m/M=(1/135) mol
Le nombre de noyaux est ainsi :
N=N_A.n
Tout cela est du niveau enseignement secondaire, comme les questions suivantes !

Merci beaucoup.

Et pour la question 11, en comparant avec le document 5, j'obtiens une erreur d'environ 30 % !

C'est énorme, comment peut-on expliquer cela ?

Et pour la 13, il faut diviser 2,6 GW par le résultat en Watt heure de la question 12 ?

Je ne suis vraiment pas sûr que ce soit ça...

J'ai une dernière question sur ce devoir :

pour la question 28 (la dernière !), à quoi correspond "l'efficacité maximale qu'on aurait pu avoir avec les mêmes sources" ?

Comment calculer cette efficacité maximale ? Est-ce avec la formule de Carnot : e=1-Tf/Tc ?

Merci encore.

Oui

OK.

Et quelle est la différence entre le rendement réel, le e=w_a/q_ch et le 1-Tf/Tc ?

On calcule comment le rendement réel ?

Le rendement de Carnot : correspond à un cycle moteur ditherme décrit réversiblement ; typiquement : le cycle de Carnot qui correspond à deux adiabatiques et deux isothermes réversibles. Ditherme : les échanges de chaleur se font avec deux sources de températures fixes.
Le cycle de Rankine étudié ici est bien considéré comme réversible mais il n'est pas ditherme. L'évolution de B à D n'étant pas isotherme, l'apport de chaleur réversible ne pourrait être obtenue de façon réversible qu'en faisant passer l'eau dans une succession d'un très grand nombre de chaudières dont les températures seraient réparties entre T_F et T_C.
Le rendement de ce cycle moteur s'obtient par l'expression :

D'accord.

Mais alors pourquoi calcule-t-on le rendement maximal avec 1-Tf/Tc alors que ce n'est pas ditherme ?

J'ai trouvé 0,488 pour le rendement maximal, et 0,404 pour w_a/q_ch : est-ce correct ?

Merci encore. Je comprends beaucoup mieux grâce à vous !

Il s'agit de vérifier que le cycle de Carnot réversible est celui dont le rendement est maximum pour une température maximale Tc et une température minimale Tf données.

OK. Et les valeurs que j'ai trouvées sont correctes ?

Merci beaucoup !!

OK