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Niveau maths sup
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Thermodynamique maths sup

Posté par
NerdyB
28-02-20 à 16:14

Bonjour,

Je débute à peine en Thermodynamique et j'aurais quelques questions toutes simples à poser :

1) Quel type de courbe est l'isotherme d'une phase condensée incompressible et indilatable dans le diagramme de Clapeyron ?

Je perçois bien la courbe dans le diagramme mais je ne sais pas quel est son type ? Aussi , comment fait-on pour identifier sur le diagramme du propane par exemple la zone où il peut être considéré comme une phase condensée incompressible et indilatable ?

2) Quel type de courbe est l'isotherme d'un gaz parfait dans le diagramme de Clapeyron ? Identifier la zone où le propane (encore juste comme exemple) peut être considéré comme un gaz parfait .

Pour un gaz parfait de tenté de dire que le type de courbe est une hyperbole mais je n'en suis pas sûr et je ne sais toujours pas comment identifier la zone ..

Merci d'avance !

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique maths sup 28-02-20 à 17:51

Bonjour
Dans le diagramme de Clapeyron, le domaine du liquide seul est à gauche de la courbe de saturation pour T<Tcritique et à gauche de l'isothertme T=Tcritique si T>Tcritique. Puisque les liquide sont quasiment indilatable, les courbes sont pratiquement des verticales.
Pour un gaz parfait à T fixe : P=k/V où K est une constante. Un gaz réel se comporte en bonne approximation comme un gaz parfait aux pressions faible (<1MPa environ) dans des condition éloignées des conditions de saturation.

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique maths sup 28-02-20 à 17:53

Un peu plus de précisions : le domaine où le gaz peut être assimilé à un gaz parfait est le domaine des pressions faibles (<1MPa environ) très à droite du domaine d'équilibre liquide-gaz.
N'hésite pas à poser d'autres questions si tu le juges utile.

Posté par
NerdyB
re : Thermodynamique maths sup 28-02-20 à 18:34

Merci beaucoup pour votre aide,

Si je comprend bien pour une phase condensée incompressible et indill

Posté par
NerdyB
re : Thermodynamique maths sup 28-02-20 à 18:38

Désolé, le message s'est envoyé avant que j'aie fini d'écrire ..
Je disais du coup pour une PCII (phase condensée ... ) il faudra toujours regarder sur le diagramme de Clapeyron le domaine liquide ? On obtient dont une "quasi" droite affine . La zone dans laquelle on peut considerer le propane comme etant une PCII est la zone à basse pression dans le liquide ?


Ensuite pour un gaz parfait la courbe est une hyperbole mais où peut-il (le propane) être considéré comme gaz parfait ?

Merci encore

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique maths sup 28-02-20 à 18:54

Les phases condensées correspondent au liquide et au solide. Sauf études très particulières, la phase solide présente peu d'intérêt en thermo. Le diagramme de Clapeyron à l'allure représentée dans le document ci-dessous (cliquer sur solution). La phase solide n'y est pas représentée :

Des messages se sont croisés ; je pense avoir répondu à propos du comportement en gaz parfait dans mon message du 28-02-20 à 17:53.

Posté par
NerdyB
re : Thermodynamique maths sup 28-02-20 à 19:04

Merci !
Dernière question, un peu plus loin dans l'exercice on me demande de determiner la pression finale dans une bonbonne de gaz contenant 10kg de propane qui, lors d'un incendie, passe de 290 kelvin à 500 Kelvin.
a) pour V = 30L
b)pour V= 70L

Je vous passe les détails du calcul , j 'obtiens P1 = 30 MPa et P2 = 13 MPa
  On me demande alors de conclure et là je ne sais vraiment pas quoi dire ?

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique maths sup 28-02-20 à 19:18

Plus la pression théorique d'équilibre est grande, plus le risque d'explosion de la bouteille est grand.

Posté par
NerdyB
re : Thermodynamique maths sup 28-02-20 à 19:37

Merci et bonne soirée



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