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Dispersion des polluants > Chapitre 3: Bilan de masse > Flashcards

Chapitre 3: Bilan de masse Flashcards

1
Q

Nommez des procédés de transport.

A
  • Advection
  • Diffusion turbulente
  • Diffusion moléculaire
  • Flottation
  • Sédimentation
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Q

Nommez des procédés de transformation.

A
  • Précipitation
  • Oxydoréduction
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Q

Nommez 3 phases d’un système constitué d’une rivière et de son environnement proche

A
  • L’air (phases gazeuse)
  • Eau de la rivière (phase liquide)
  • Sédiments (phase solide)
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4
Q

Quelle est la définition d’un système fermé?

A

Aucun échange de matière et possible échange d’énergie.

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Q

Quelle est la définition d’un système ouvert?

A

Échange de matière et possible échange d’énergie

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6
Q

Nommez un exemple de système fermé.

A

Bassin sans apport d’eau et sans perte d’eau

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7
Q

Nommez un exemple d’un système ouvert.

A
  • Une ville
  • La planète terre (météorites)
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8
Q

Définition de la variable intensive.

A

Des variables qui sont des propriétés d’un système qui ne dépend pas de la taille. Ces variables peuvent varier d’un endroit à l’autre.

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9
Q

Définition de la variable extensive.

A

Des variables qui sont des propriétés d’un système qui dépend de la taille. Ces variables réfèrent à un système en particulier.

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10
Q

Intensive ou extensive ? Concentration

A

Intensive

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11
Q

Intensive ou extensive ? Pression

A

Intensive

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12
Q

Intensive ou extensive ? Masse

A

Extensive

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13
Q

Intensive ou extensive ? Température

A

Intensive

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14
Q

Intensive ou extensive ? Énergie

A

Extensive

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15
Q

Intensive ou extensive ? Vitesse d’écoulement

A

Intensive

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16
Q

Intensive ou extensive ? Débit

A

Extensive

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17
Q

Intensive ou extensive ? Longueur

A

Extensive

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18
Q

Intensive ou extensive ? Vitesse de réaction

A

Intensive

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19
Q

Intensive ou extensive ? Position

A

Intensive

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20
Q

Intensive ou extensive ? Volume

A

Extensive

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21
Q

Intensive ou extensive ? Couleur

A

Intensive

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22
Q

Intensive ou extensive ? Flux massique

A

Intensive

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23
Q

Intensive ou extensive ? Débit massique

A

Extensive

24
Q

Pourquoi un système multi phases est-il nécessairement hétérogène ?

A

La coexistence de plusieurs phases fait en sortes que le système est nécessairement hétérogène, car chaque phase possède des propriétés chimiques et physiques distincts.

25
Q

Pourquoi un système homogène peut ne pas être uniforme?

A

Parce qu’un système peut contenir une seule phase (par exemple; un lac dont le CV est que l’eau) et les propriétés de l’eau peuvent varier (la température de l’eau qui varie selon la position)

26
Q

Un marais est-il un système uniforme?

A

Non, dans le marais, il peut y avoir des solides et du liquide (coexistence de plusieurs de phases)

27
Q

Si on modélise un lac comme un système uniforme homogène , nommez deux hypothèses à faire.

A
  • La turbidité est uniforme
  • La concentration est en MES est homogène
28
Q

Donnez le symbole et les unités SI du débit massique.

A
  • Symbole: J ou q
  • Unités SI: M/T ; kg/s
29
Q

Donnez le symbole et les unités SI du débit volumétrique.

A
  • Symbole: Q
  • Unités SI: L^3/T ; m^3/s
30
Q

Donnez le symbole et les unités SI du flux massique.

A
  • Symbole: j
  • Unités SI: M/TL^2 ; kg/sm^2
31
Q

Donnez le symbole et les unités SI du flux volumétrique (ou vitesse d’écoulement).

A
  • Symbole: u ou v
  • Unités SI: L/T : m/s
32
Q

Comment s’écrit un bilan de masse dynamique du composant A et quelles sont les unités de chaque terme

A

(variation de masse de A) = (entrée de A) - (sortie de A) + (production de A) - (consommation de A)

Chaque terme: masse / temps ; kg/s

33
Q

Donnez un exemple de production.

A

Photosynthèse des plantes aquatiques. Matière organique augmente

34
Q

Donnez un exemple de consommation.

A

Plantes qui consomme de l’oxygène dissout d’un lac. Concentration en 02 diminue.

35
Q

Décrivez les limites d’un bilan de masse d’un système d’une portion de rivière.

A

Limites: interface eau/sédiments et interface eau/air

36
Q

Quelle est la signification du symbole: deux petites boules et une longue tige

A

Complètement mélangé
Cin = Cout : concentration dans le système est la même que la concentration à l’aval

37
Q

Quel est l’équation différentiel d’un bilan de masse microscopique sur un certain composé A.

A

dCa/dt = -( dj, ax / dx + dj,ay / dy + dj, az / dz) + ra

38
Q

Quel est l’équation de continuité (pour un bilan de masse TOTAL microscopique)

A
  • ( d(pu,x)/dx + d(pu,y)/dy + d(pu,z)/dz ) = dp/dt

où p = masse volumique

39
Q

Quelle est l’équation macroscopique de bilan de masse TOTAL sur un système.

A

dM/dt = (p x Q)entrée - (p x Q)sortie

40
Q

Quelle est l’équation de bilan de masse macroscopique sur un certain composant A sans transformation?

A

dMa/dt = (Ca x Q)entrée - (Ca x Q)sortie

41
Q

Quelle est l’équation de bilan de masse macroscopique sur un certain composant A avec transformation?

A

dMa/dt = (Ca x Q)entrée - (Ca x Q)sortie + ra x V

42
Q

Quelle est la définition (en équation) de la siccité ?

A

S = masse de matière sèche / (masse de matière sèche + masse d’eau)

ou encore

S = masse de matière sèche / masse de boue

43
Q

Quelle est la définition littérale (en mots) de la siccité?

A

Il s’agit du pourcentage de matière sèche dans un mélange eau + solide

44
Q

Avec la siccité et la masse volumique des boues, comment fait-on pour trouver la concentration en eau, dans un numéro de bilan de masse macroscopique sur le composant w (eau)?

A

Pb: masse volumique des boues soit la masse volumique de l’eau et des solides

S = siccité

Cw = concentration en eau

Cw = (1 - S) x Pb

(1 - S) correspond au pourcentage d’eau dans la boue, soit l’inverse de la siccité.

45
Q

Que se passe-t-il avec la masse de matière sèche lorsqu’une boue est envoyée dans un séchoir à boues?

A

Elle reste constante

46
Q

Que se passe-t-il avec la teneur en eau et la teneur en solides totaux lorsque la boue est envoyée dans un séchoir à boue?

A
  • La teneur en eau diminue
  • La teneur en solides totaux augmentent
47
Q

Quelle est la définition (en équation) d’une concentration en % m/m en MeS en fonction du temps?

A

& MeS (m/m) = MeS(t) / MeS(t) + Mw(t)

48
Q

Quelles hypothèses simplificatrices doit-on faire pour utiliser l’équation macroscopique de bilan de masse?

A

Les flux d’entrée et les flux de sortie sont normaux (perpendiculaires à la surface) et uniformes.

49
Q

Un eau est amenée de manière continue et stable dans un bassin complètement mélangée contenant 10 mg/l de contaminant. Quelle est la concentration du contaminant à l’effluent, collecté au moyen d’un déversoir?

A

La même qu’à l’effluent, soit 10 mg/l.

50
Q

Vrai ou faux. Les unités du débit massique (q) correspond aux unités des termes du bilan de masse macroscopique.

A

Vrai.

Q x C = (L^3/ s) x (M/L^3)
= M/s = q

51
Q

Quel est l’équation qui caractérise l’advection?

A

j,ax = Vmoyenne x Ca

52
Q

Quel est l’équation de la diffusion turbulente?

A

j,ax = -Dt x (dCa/dx)
où Dt est le coefficient de turbulence

53
Q

Quelles sont les échelles spatiales présentes lors de l’absorption de pesticides sur charbon activé

A
  • Macro système: Colonne de charbon activé ; mètre
  • Micro système: Grain de charbon activé poreux ; millimètre
  • Nano système: Pores (site d’absorption): Nanomètre
54
Q

De manière littérale, pour quel contexte on s’intéresse à un bilan de masse macroscopique?

A

Lorsqu’on cherche la qualité de l’eau après mélange: les équations de bilan de masse sont appliquées directement à tout le système, toute la zone de mélange.

(compréhension globale des systèmes environnementaux)

55
Q

De manière littérale, pour quel contexte on s’intéresse à un bilan de masse microscopique (utilisation de l’équation différentielle) ?

A

Lorsqu’il s’agit d’un système non homogène et lorsqu’on cherche à déterminer comment est distribuée la matière dans le système; pour cela on fait un bilan sur un élément de volume puis on intègre sur le volume de contrôle.

(suivi plus fin du transport et des contaminants à l’intérieur des systèmes environnementaux)

56
Q

Quels sont les quatre type des bilans de masse possibles ?

A
  • Bilan microscopique
  • Bilan macroscopique
  • Bilan de masse total
  • Bilan de masse sur un composant

Dispersion des polluants (5 decks)

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