Machines Thermiques Cycliques Dithermes Flashcards
Que sont les «machines» que l’on étudie ?
Qu’est-ce que le troisième principe de la thermodynamique ?
T → 0 lorsque S → 0
Que peut-on dire de ωu_cycle et ω_cycle
ωu_cycle = ω_cycle
Montrer que ωu_cycle = ω_cycle
Δu_cycle = 0*
Dans un compresseur ou une turbine adiabatique, donner l’expression de wu en fonction de w puis justifier (c’est une étape pas un cycle)
Exprimer la chaleur massique transférée dans un échangeur thermique
Exprimer Δh, dans un compresseur ou une turbine adiabatique, ou dans un échangeur thermique
Quelle est la grandeur utilisée pour les cycles ?
h
Qu’entend-on par un «cycle réversible» ?
C’est un cycle où toutes les transformations sont réversibles
Énoncer, puis justifier, l’inégalité de Carnot Clausius, ainsi que son cas de saturation
Que peut-on dire de ωu dans un moteur ?
Quelles sont les quatre caractéristiques d’un moteur ?
Montrer que
En utilisant un diagramme de Raveau
Exprimer le rendement pour un cycle moteur
Justifier rapidement
Montrer qu’il n’existe pas de moteur cyclique monotherme
Lorsqu’on manie des inégalités avec qC et qF, à quoi faut-il faire attention ?
Attention aux signes de qC et qF lorsqu’on divise/multiplie !
Exprimer le théorème de Carnot moteur
Montrer le théorème de Carnot moteur
Représenter le cycle de Carnot (2 isothermes et 2 isentropiques) en diagramme de Clapeyron
Dans quel sens un cycle moteur est-il décrit sur un diagramme ?
Dans le sens horaire
Représenter le cycle de Carnot (2 isothermes et 2 isentropiques) dans un diagramme entropique
Que peut-on dire des aires d’un cycle dans un diagramme de Clapeyron et dans un diagramme isentropique ?
Quelles transformations peut-on considérer quasi statiques ?
Les transformations isothermes et isobares
Calculer le rendement dans un cycle de Carnot (2 isothermes et 2 isentropiques)
Qu’appelle-t-on qC dans un moteur ?
C’est la somme des q positifs
Qu’appelle-t-on qF dans un moteur ?
C’est la somme des q négatifs
Représenter le cycle de Joule (2 isentropiques et de 2 isobares) en diagramme de Clapeyron
Représenter le cycle de Joule (2 isentropiques et de 2 isobares) en diagramme isentropique
Déterminer ω, q, Δu, Δh, Δs pour la transformation 1 → 2, en fonction de T1 et de x = P2/P1
Déterminer ω, q, Δu, Δs pour la transformation 2 → 3, en fonction de T2 et T3
Déterminer le rendement en fonction de x = P2/P1
1 - x^((γ-1)/γ)*
Représenter le diagramme entropique pour le cycle 1,2,3,4 et calculer son rendement, en fonction de x = v1/v2
Dans un cycle d’Otto, cycle Diesel, on enchaine quatre transformations : une compression adiabatique réversible, une détente isobare, une détente adiabatique réversible, une détente isochore, tracer le cycle en diagramme de Clapeyron puis en diagramme isentropique
y=P3/P4*
Dans un cycle moteur, quelle source correspond à l’évaporateur ? Et au condensateur ?
Représenter le cycle de Carnot (2 isentropiques et 2 isothermes) moteur avec changement d’état en diagramme entropique
Représenter une isotherme dans un diagramme enthalpique
Exprimer le théorème des moments pour h(T)
Représenter le cycle de Carnot (2 isentropiques et 2 isothermes) en diagramme (P,h)
Calculer le rendement du cycle moteur de Carnot avec changement d’état, disposant de ces représentations :
Déterminer le rendement en disposant d’un diagramme (P,h) avec des valeurs numériques
Quel est le risque dans ce cycle de Rankine ? Comment y remédier ?
On voit qu’il y a un mélange liquide/vapeur qui arrive dans le condenseur (point 4), donc un risque de corrosion. Pour un remédier on peut ajouter juste avant la turbine (transformation 3) un «surchauffeur» isobare, de sorte à obtenir une vapeur saturante sèche en 4
Quelles sont les trois caractéristiques d’une machine frigorifique ?
Exprimer l’efficacité d’une pompe à chaleur, d’un climatiseur et d’un réfrigérateur, puis justifier
Qu’est-ce que le théorème de Carnot frigorifique pour une pompe à chaleur ?
Qu’est-ce que le théorème de Carnot frigorifique pour un climatiseur ?
Tracer le diagramme P,v
Déterminer l’efficacité si ce cycle modélise une pompe à chaleur
Tracer les diagramme (T,s) et (P,v) pour ce cycle de Joule frigorifique
Calculer e si ce cycle modélise une pompe à chaleur, en fonction de x=P2/P1
Pour un cycle frigorifique avec changements d’état, muni d’un vaporisateur et d’un condensateur au moins, comment utilise-t-on ces deux composants ?
Justif
Déterminer l’efficacité si ce cycle modélise une pompe à chaleur
Déterminer l’efficacité en pompe à chaleur, si l’on a des valeurs numériques sur les graphiques
Déterminer l’efficacité si ce cycle modélise une pompe à chaleur, si l’on a pas de valeur numérique sur les graphiques mais que l’on nous donne hV et hL aux températures TF et TC, et P1 et P2
A quel moment s’arrête la réaction ?
À t tel que : TC(t) = TF(t)
Exprimer le rendement d’une machine en fonction de Ptot (puissance), ωu et Dm
