I. Étude générale des machines thermiques

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Dimension: px
Commencer à balayer dès la page:

Download "I. Étude générale des machines thermiques"

Transcription

1 hapitre 6 I. Étude générale des machines thermiques Généralités sur la notion de machine thermique Définitions - Une machine est un système qui convertit une forme d énergie en une autre. - Une machine thermique est un dispositif qui permet l échange cyclique : - travail chaleur (dans les 2 sens). Agent de transformation - Pour permettre un fonctionnement continu, une machine thermique effectue des cycles. - Dans la plupart des machines thermiques, un fluide (eau, air, fréon ) circule entre les différents organes. - Un fluide, qualifié d agent de transformation, subit des transformations (changement d état, compression adiabatique, détente isotherme ) qui permettent les échanges énergétiques entre la machine et le milieu extérieur et constitue le système thermodynamique étudié et On distingue 2 types de machines thermiques : Le moteur thermique : machine thermique qui fournit globalement du travail au milieu extérieur au cours d un cycle (W < 0) en recevant de l énergie sous forme de transfert thermique (Q > 0) d au moins deux sources de chaleur. Le récepteur thermique : machine thermique qui reçoit globalement du travail du milieu extérieur au cours d un cycle (W > 0) en fournissant un transfert thermique à l extérieur (Q < 0). Bilan énergétique et entropique + i Pour un cycle le 1 er principe s écrit : U = 0 W = 0. Pour un cycle le 2 ème principe s écrit : S = 0 = S e + S c avec S e entropie échangée avec les Qi différentes sources de chaleur : S c 0 et S e 0 appelée inégalité de lausius. rév T rév = i i Q i Machines monothermes Une machine thermique monotherme ne peut que recevoir du travail (et pas en donner). Énoncé de Kelvin : il n existe pas de cycle monotherme moteur. II. Machines dithermes Puisqu il est impossible de construire un moteur monotherme, il est logique de se tourner vers un dispositif fonctionnant avec au minimum 2 sources : les machines thermiques dithermes. Les divers cas possibles Diagramme de RAVEAU Un cycle est qualifié de «ditherme» lorsque la machine thermique échange : 1

2 hapitre 6 - une quantité Q de chaleur avec une source «chaude» de température T, - une quantité Q F de chaleur avec une source «froide» de température T F < T, Soit W le travail algébrique reçu par la machine, W, Q et Q F doivent satisfaire à : Q QF W + Q + QF = 0 et + 0 T T rév On représente les différents cycles dans un diagramme (appelé diagramme de Raveau) en portant Q F en abscisse et Q en ordonnée : Q F Q = Q F droite séparant les cycles moteurs des cycles ycles moteurs ycles sans intérêt ycles interdits par le 2 ème principe Q F ycles sans intérêt ( monothermes) ycles Q T T F Q F Moteur ditherme Principe de fonctionnement Dans un moteur, le système fluide (l air par exemple) : - reçoit de la chaleur de la source chaude (combustion des gaz, charbon, etc.) Q > 0, - fournit du travail (à l arbre entraînant les roues par exemple) W < 0 et enfin - restitue de la chaleur à la source froide (atmosphère, rivière, etc.) Q F < 0. ette dernière énergie étant «perdue» car non convertie en travail. 2

3 hapitre 6 chaude Q > 0 système W < 0 d énergie mécanique froide Q F < 0 Rendement et théorème de arnot énergie utile W Le rendement d un moteur ditherme est défini par r = = énergie coûteuse Q Le rendement d un moteur ditherme réel (irréversible) est inférieur au rendement maximum r (appelé rendement de arnot) correspondant au moteur réversible fonctionnant entre les 2 W QF TF mêmes sources : r = = = r. Q Q T Remarques : Il s agit d une limite théorique imposée par les principes de la thermodynamique indépendante de toute contrainte technique. omme T F < T nécessairement, r < 1. Modélisation ycle de arnot Le cycle de arnot est un cycle ditherme réversible entre deux sources de température T 2 et T 1 et correspond à la réalisation théorique du rendement maximum (cf. exercice 9, TD n 3). Il est constitué de 2 isothermes réversibles et de 2 adiabatiques réversibles parcouru dans le sens horaire (cycle moteur). Dans le cas où l agent de transformation est le GP, on a un cycle de la forme ci-contre. Attention : dans la réalité aucune machine thermique ne suit un tel cycle car ils sont difficiles à mettre en œuvre techniquement. Le rendement calculé était de la forme : r T = 1 2. T Récepteur ditherme Principe de fonctionnement Il suffit d inverser le sens des échanges d énergie par rapport au moteur ditherme. Une des deux sources thermiques peut être l atmosphère. Il apparaît que l on peut : - prélever de l énergie thermique à une source froide (Q F > 0), (principe du réfrigérateur) pour en reverser une partie vers la source chaude (l atmosphère, Q < 0) ; - transformer en énergie thermique (Q < 0) plus que le seul travail dépensé (W > 0) puisque l on bénéficie de Q F > 0 (source «gratuite») : principe d une pompe à chaleur. On fournit donc plus de chaleur Q que le travail dépensé (W) et le rendement est alors supérieur à 1 : on parle alors d efficacité. 1 3

4 hapitre 6 chaude Q < 0 système W > 0 d énergie mécanique froide Q F > 0 Réfrigérateur ditherme Un réfrigérateur utilise du travail (fourni par un moteur extérieur à l étude) W > 0 pour : - comprimer un fluide frigorigène (type fréon l 2 F 2 ), - retirer de la chaleur à la source froide (intérieur du réfrigérateur) Q F > 0, - fournir de la chaleur de la source chaude (atmosphère de la cuisine) Q < 0. Le système est le fluide frigorigène. L efficacité d un réfrigérateur ditherme réel est inférieur (réfrigérateur irréversible) ou égal QF TF (réfrigérateur réversible) à l efficacité maximum e : e = = e W T TF Remarques : - Si T est donnée (température de la cuisine par ex.), l efficacité augmente si T F augmente, voire même devient infini pour T F T : il ne revient pas cher d entretenir de faibles différences de température. - La valeur supérieure à 1 justifie le mot efficacité à la place du mot rendement : le réfrigérateur retire plus de chaleur à son intérieur qu il n a besoin de travail : Q F > W. Pompe à chaleur Une pompe à chaleur utilise du travail (fourni par un moteur extérieur à l étude) W > 0 pour : - chauffer la source chaude (intérieur de la maison) Q < 0, - en prélevant de la chaleur de la source froide (extérieur de la maison) Q F > 0. L efficacité d une pompe à chaleur ditherme réelle est inférieure (pàc irréversible) ou égale Q T (pàc réversible) à l efficacité maximum e : e = = e. W T TF Remarques : - e > 1 : la pàc donne plus de chaleur à l intérieur qu il n a besoin de travail, car une partie de cette chaleur venant de la source froide est «gratuite». - e est l inverse du rendement du moteur ditherme. - Du point de vue thermodynamique, par rapport au réfrigérateur, la différence vient de l utilité de la machine. 4

5 hapitre 6 III. Exemples de machines thermiques Moteur à explosion On représente le cycle du gaz contenu dans le piston d un moteur à explosion dans le diagramme lapeyron : La modélisation de ce cycle aboutit au cycle Beau De Rochas constitué de deux adiabatiques quasi-statiques et de deux isochores : On établit le rendement du moteur 4 temps en fonction du taux de compression γ : 1 γ r = 1 a (ne pas retenir cette formule). V max a = et de V min Remarque : le rendement augmente en fonction du taux de compression d où l augmentation de ce rapport dans «les grosses cylindrées» ou l idée de ne comprimer que l air à la base du principe du moteur Diesel. Moteur Diesel Inventé par l ingénieur allemand Rudolf Diesel, c est un moteur à quatre temps pour lequel le 3 ème temps (B puis D) diffère du moteur à essence et correspond à l injection du combustible sous pression en haut du cylindre. À la température élevée de l air comprimé, l inflammation se produit spontanément (pas de bougie). La combustion progressive produit des gaz qui repoussent le piston ; lorsque la combustion s arrête les gaz se détendent alors adiabatiquement. e temps constitue la phase motrice. 5

6 hapitre 6 Machine frigorifique Le phénomène utilisé pour produire du froid est la vaporisation d un liquide. - Un fluide (assez volatil), initialement à l état gazeux, est comprimé grâce au compresseur () qui joue aussi le rôle de pompe faisant circuler le fluide. - Il est alors refoulé dans le serpentin, (condenseur) où il se liquéfie et dégage de la chaleur vers la source chaude (la cuisine). Pour mieux évacuer celle-ci, le serpentin parcours l arrière du frigo et offre une grande surface de contact avec l air ambiant. - Après passage dans un détendeur, le liquide est ensuite introduit dans l évaporateur représentant la source froide où règne la pression est plus faible, et où il se vaporise (phénomène qui absorbe de la chaleur). La vapeur ainsi produite retourne au compresseur, () et le cycle peut recommencer. 6

Cours 7 : Les machines thermiques dithermes

Cours 7 : Les machines thermiques dithermes Cours 7 : Les machines thermiques dithermes 7. Cycles et machines thermiques (rappel) 7. Les moteurs thermiques dithermes (idéales et réelles) 7.3 Les machines frigorifiques (réfrigérateur et pompe à chaleur)

Plus en détail

1 Thermodynamique des machines cycliques dithermes

1 Thermodynamique des machines cycliques dithermes Lycée Naval, Sup 2. Thermodynamique. 05. Machines thermiques Machines thermiques Thermodynamique des machines cycliques dithermes On s intéresse à un système (Σ) fermé évoluant de façon cyclique en recevant

Plus en détail

MACHINES THERMIQUES. Une machine monotherme, c'est-à-dire en contact avec une seule source de chaleur, peut se schématiser comme suit :

MACHINES THERMIQUES. Une machine monotherme, c'est-à-dire en contact avec une seule source de chaleur, peut se schématiser comme suit : MACHINES THERMIQUES I. Qu est-ce qu une machine thermique? On appelle machine thermique un dispositif destiné à réaliser des transferts d énergie, quelle que soit leur nature (travail ou transfert thermique).

Plus en détail

Thermodynamique 4 Machines thermiques

Thermodynamique 4 Machines thermiques Table des matières 1 Définitions et conventions 2 1.1 Machine à vapeur de Watt........................ 2 1.2 Machine thermique............................ 2 1.3 Définition qualitative du rendement...................

Plus en détail

CHAPITRE 5 : INTRODUCTION AUX MACHINES THERMIQUES

CHAPITRE 5 : INTRODUCTION AUX MACHINES THERMIQUES CHAPITRE 5 : INTRODUCTION AUX MACHINES THERMIQUES I. DEFINTION travail Une machine thermique c est un système qui permet la conversion de chaleur ou inversement. en Les machines thermiques fonctionnent

Plus en détail

Les machines thermiques :

Les machines thermiques : Les machines thermiques : I) Machines thermiques monothermes, dithermes : 1) Description d'une machine thermique : Système (ouvert ou fermé) qui subit des cycles de transformation. échange de transferts

Plus en détail

CHAPITRE VI : APPLICATIONS DES DEUX PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE. Q Impossible

CHAPITRE VI : APPLICATIONS DES DEUX PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE. Q Impossible CHAPITRE VI : APPLICATIONS DES DEUX PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE VI.1 DEFINITIONS DES MACHINES THERMIQUES VI.2 DIAGRAMME DE RAVEAU VI.3 LE CYCLE DE CARNOT VI.4 RENDEMENT DE CARNOT VI.4.1 RENDEMENT DE

Plus en détail

1. Premier principe de la thermodynamique

1. Premier principe de la thermodynamique PARTIE A Les machines thermiques réceptrices 1. Premier principe de la thermodynamique 1.1. Echanges d énergie Pour un système fermé (pas d échange de matière avec l extérieur), il existe deux types d

Plus en détail

Thermodynamique des systèmes ouverts, applications industrielles

Thermodynamique des systèmes ouverts, applications industrielles Partie II : Thermodynamique et mécanique des fluides Chapitre 6 Thermodynamique des systèmes ouverts, applications industrielles I er et nd principes pour un système ouvert en régime permanent Surface

Plus en détail

Thermodynamique Industrielle

Thermodynamique Industrielle Thermodynamique Industrielle 1 Quelques dispositifs élémentaires 1.1 Présentation générale Les dispositifs industriels ont pour but de produire de la chaleur, du froid ou de l énergie mécanique. Ce sont

Plus en détail

Thermodynamique. Chapitre 4 : Machines thermiques. 1 Machines thermiques

Thermodynamique. Chapitre 4 : Machines thermiques. 1 Machines thermiques Thermodynamique Chapitre 4 : Machines thermiques Sommaire 1 Machines thermiques 1 1.1 Machines thermiques cycliques........................................ 1 1.2 Distinction moteur / récepteur........................................

Plus en détail

Lycée Clemenceau. PCSI 1 - Physique. PCSI 1 (O.Granier) Lycée. Clemenceau. Etude des machines thermiques. Olivier GRANIER

Lycée Clemenceau. PCSI 1 - Physique. PCSI 1 (O.Granier) Lycée. Clemenceau. Etude des machines thermiques. Olivier GRANIER Lycée Clemenceau PCSI (O.Granier) Etude des machines thermiques I Le moteur à explosion à 4 temps (Cycle de eau de Rochas, 86) Simulation java Cycle réel Simulation java Cycle théorique Cycle théorique

Plus en détail

T 4 Machines Thermiques

T 4 Machines Thermiques Machines Thermiques PCSI 2 2013 2014 I Généralités Définition : une machine thermique permet de transformer de l énergie thermique en travail et inversement. On peut citer par exemple : les moteurs à essence,

Plus en détail

Thermodynamique des systèmes ouverts, applications industrielles

Thermodynamique des systèmes ouverts, applications industrielles Partie II : Thermodynamique et mécanique des fluides Chapitre 6 Thermodynamique des systèmes ouverts, applications industrielles Plan schématique du cours I er et nd principes pour un système ouvert en

Plus en détail

T4 - Introduction aux machines thermiques

T4 - Introduction aux machines thermiques Une machine thermique est un dispositif destiné à réaliser une conversion entre travail et chaleur. Le chapitre précédent a mis en lumière la différence fondamentale entre ces deux types d énergie. Historiquement,

Plus en détail

ÉTUDE THÉORIQUE DES MACHINES CYCLIQUES DITHERMES

ÉTUDE THÉORIQUE DES MACHINES CYCLIQUES DITHERMES ÉUDE HÉORIQUE DES MAHINES YLIQUES DIHERMES Dans de nombreuses applications pratiques, le fluide subit une série de transformations qui l amènent à se retrouver dans son état initial On parle alors de cycle

Plus en détail

Machines thermiques cycliques

Machines thermiques cycliques TH3 - Machines thermiques cycliques page 1/9 Machines thermiques cycliques Table des matières 1 Description des machines thermiques cycliques 1 2 Machines dithermes 2 2.1 Moteur ditherme.........................

Plus en détail

TD 22 Machines thermiques

TD 22 Machines thermiques hermodynamique D 22 Machines thermiques Exercice uestion de cours eut-on réaliser un moteur thermique, une machine frigorifique, ou une pompe à chaleur (pompe thermique) à partir d un fluide décrivant

Plus en détail

Machines thermiques. Le premier et le second principe appliqués au système fermé {tout le fluide dans la machine} lors d un cycle indiquent donc :

Machines thermiques. Le premier et le second principe appliqués au système fermé {tout le fluide dans la machine} lors d un cycle indiquent donc : Partie II : Thermodynamique et mécanique des fluides Rappels de 1 re année Machines thermiques I Retour sur les machines thermiques I.1 Les machines thermiques dithermes Une classe importante de machines

Plus en détail

Exercices de THERMODYNAMIQUE

Exercices de THERMODYNAMIQUE Université Paul Sabatier L2 SPI - EEA Exercices de THERMODYNAMIQUE 1. 1 kg d air, considéré comme un gaz parfait, se trouve dans l état A de coordonnées thermodynamiques p A = 10 5 Pa, T A = 300K. A partir

Plus en détail

Machines thermique. Julien Cubizolles. lundi 22 mai Lycée Louis le Grand. sous licence

Machines thermique. Julien Cubizolles. lundi 22 mai Lycée Louis le Grand. sous licence sous licence http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/fr/ 1/1 Machines thermique Julien Cubizolles Lycée Louis le Grand lundi 22 mai 27 sous licence http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/fr/

Plus en détail

Application des premier et second principes à la conversion d énergie Les machines thermiques. Table des matières. Chapitre 24

Application des premier et second principes à la conversion d énergie Les machines thermiques. Table des matières. Chapitre 24 Chapitre 24 Application des premier et second principes à la conversion d énergie Les machines thermiques Table des matières 1 La thermodynamique, la science des machines 3 1.1 Naissance de la thermodynamique..............................

Plus en détail

Machines thermiques. Le premier et le second principe appliqués au système fermé {tout le fluide dans la machine} lors d un cycle indiquent donc :

Machines thermiques. Le premier et le second principe appliqués au système fermé {tout le fluide dans la machine} lors d un cycle indiquent donc : Partie II : Thermodynamique et mécanique des fluides Rappels de 1 re année Machines thermiques I Retour sur les machines thermiques I.1 Les machines thermiques dithermes Une classe importante de machines

Plus en détail

THERMODYNAMIQUE. L objectif de ce problème est l étude du fonctionnement stationnaire d une machine ditherme de réfrigération.

THERMODYNAMIQUE. L objectif de ce problème est l étude du fonctionnement stationnaire d une machine ditherme de réfrigération. 5 THERMODYNAMIQUE L objectif de ce problème est l étude du fonctionnement stationnaire d une machine ditherme de réfrigération. Le cycle représenté, dans un diagramme de Clapeyron, par la figure 1 constitue

Plus en détail

Cours de physique générale

Cours de physique générale 26 mai 2009 cours de la semaine # 14a Bienvenue au Cours de physique générale Physique II pour étudiants de première année en section de mathématiques Prof. Georges Meylan Laboratoire d astrophysique Site

Plus en détail

Machines thermiques.

Machines thermiques. THERMODYNAMIQUE chapitre 9 Machines thermiques. Historiquement, c est avec l invention des machines thermiques que la thermodynamique est née en tant que science. es notions de température, d énergie,

Plus en détail

Machines thermiques. Exercice 1 : Cycle de Lenoir d un récepteur thermique

Machines thermiques. Exercice 1 : Cycle de Lenoir d un récepteur thermique Machines thermiques Exercice 1 : Cycle de Lenoir d un récepteur thermique Une mole de gaz parfait, caractérisé par le coefficient 𝛾 = 𝐶 /𝐶 constant, subit les transformations suivantes : - une détente

Plus en détail

Machines Thermiques Diagrammes (logp,h) et (T,S)

Machines Thermiques Diagrammes (logp,h) et (T,S) Machines Thermiques Diagrammes (logp,h) et (T,S) 1. Diagrammes (logp,h) 1.1. Présentation du diagramme monophasé de l air 1.2. Application à l étude d un compresseur 1.3. Diagramme diphasé : application

Plus en détail

MEC1210 THERMODYNAMIQUE

MEC1210 THERMODYNAMIQUE MEC1210 THERMODYNAMIQUE ENSEIGNANT: RAMDANE YOUNSI BUREAU: C-318.1 TELEPHONE: (514)340-4711 ext. 4579 COURRIEL: ramdane.younsi@polymtl.ca D après les notes de cours de Pr. Huu Duc Vo 1 Chapitre 6: Second

Plus en détail

Mme LAVIELLE BCPST 1 Chimie/Physique Toulouse-Auzeville 2014/2015. a. Exemple du moteur à explosion (moteur quatre temps)

Mme LAVIELLE BCPST 1 Chimie/Physique Toulouse-Auzeville 2014/2015. a. Exemple du moteur à explosion (moteur quatre temps) Mme LAVIELLE BCPST 1 Chimie/Physique Toulouse-Auzeville 2014/2015 CORRECTION ANNEXE : Exemples de machines thermiques usuelles 1. Sans changements d état dans le cycle a. Exemple du moteur à explosion

Plus en détail

Révisions de thermodynamique de première année. 2 Questions de cours classiques sur le premier principe

Révisions de thermodynamique de première année. 2 Questions de cours classiques sur le premier principe TD - Révisions de thermodynamique de première année STATIQUE DES FLUIDES 1 Barrage 1. Déterminer la force de pression s exerçant par l air sur un barrage droit, vertical, de hauteur h et de largeur L.

Plus en détail

masse dm entrant à t Le fluide étudié est un fréon qui évolue dans un réfrigérateur. Il subit quatre évolutions successives formant un cycle :

masse dm entrant à t Le fluide étudié est un fréon qui évolue dans un réfrigérateur. Il subit quatre évolutions successives formant un cycle : DM31 Réfrigérateurs I Réfrigérateur à fréon 1) Question Préliminaire : On note (Σ) le système ouvert constitué d une «machine»(compresseur, Évaporateur,... ) et du fluide (fréon) qu elle contient. On lui

Plus en détail

Applications des deux principes de la Thermodynamique

Applications des deux principes de la Thermodynamique H3 - Applications des deux principes de la hermodynamique page 1/7 Applications des deux principes de la hermodynamique able des matières 1 Machines thermiques 1 1.1 Description des machines thermiques..............

Plus en détail

Exemple : IV.2. Forme macroscopique du 2 ème principe

Exemple : IV.2. Forme macroscopique du 2 ème principe Chapitre IV : Deuxième principe de la thermodynamique Le er principe fournit le bilan énergétique d une transformation sans fournir d information sur le genre de processus qui a lieu. Il ne permet pas

Plus en détail

Transformation adiabatique d un gaz parfait

Transformation adiabatique d un gaz parfait Transformation adiabatique d un gaz parfait adiabatique = Aucune chaleur ne peut pénétrer ou s échapper du système. C est ce qui se produit dans le cas d un système extrêmement bien isolé ou d un processus

Plus en détail

BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR

BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR DOSSIER 3 : THERMODYNAMIQUE 2 F.Duhamel FA-Lens- B.T.S S..B.H Page N 1/6 I. Définitions. BREVET DE TEHNIIEN SUPERIEUR Thermodynamique (II) : Transformations et principes. Système : c est, comme en mécanique,

Plus en détail

Examen de thermodynamique. Exercice : questions de cours sur la thermoélectricité (4 points/20)

Examen de thermodynamique. Exercice : questions de cours sur la thermoélectricité (4 points/20) Examen de thermodynamique Uniquement une fiche de synthèse A4 recto-verso et une calculatrice sont autorisées pendant l épreuve Porter une attention particulière à la qualité de la rédaction LIRE ENTIEREMENT

Plus en détail

Cours de physique générale

Cours de physique générale 26 mai 2009 cours de la semaine # 14a Bienvenue au Cours de physique générale Physique II pour étudiants de première année en section de mathématiques Prof. Georges Meylan Laboratoire d astrophysique Site

Plus en détail

PC - TD Révisions de thermodynamique de sup 1

PC - TD Révisions de thermodynamique de sup 1 Rappels de cours PC - TD Révisions de thermodynamique de sup 1 Les principes de la thermodynamique 1. Énoncer le premier principe de la thermodynamique. 2. Rappeler le principe de la détente de Joule gay

Plus en détail

TD00 : thermodynamique première année (correction)

TD00 : thermodynamique première année (correction) Lycée Naval, Spé 2. D00 : thermodynamique première année (correction) hermosup080. Compression (Adapté, oral ESM 2018, **) 1. Les parois permettant les échanges thermiques, à l état d équilibre final :

Plus en détail

Examen de thermodynamique. Exercice : questions de cours sur la thermoélectricité (4 points/20)

Examen de thermodynamique. Exercice : questions de cours sur la thermoélectricité (4 points/20) Examen de thermodynamique Uniquement deux fiches de synthèse A4 recto-verso et une calculatrice sont autorisées pendant l épreuve Porter une attention particulière à la qualité de la rédaction LIRE ENTIEREMENT

Plus en détail

Thermodynamique TD 4 Machines thermiques

Thermodynamique TD 4 Machines thermiques Lycée Kerichen MPSI 2 2013-2014 Thermodynamique TD 4 Machines thermiques Exercice 1: Bilan thermodynamique d'une machine thermique: On considère une mole de gaz carbonique (dioxyde de carbone) initialement

Plus en détail

Introduction à l'étude des machines thermiques

Introduction à l'étude des machines thermiques Chapitre 3 Introduction à l'étude des machines thermiques Objectifs A la fin du chapitre, l'étudiant doit être capable de - connaitre les différents types de machines thermiques - définir une machine de

Plus en détail

CHAP 6 : Pompe à chaleur (PAC)

CHAP 6 : Pompe à chaleur (PAC) NOM (S) : _ Objectifs : Comprendre progressivement le fonctionnement d une pompe à chaleur. Identifier les changements d état et analyser les échanges de chaleur. Utiliser un diagramme d état P-T Analyse

Plus en détail

TRAVAUX DIRIGÉS DE T 5

TRAVAUX DIRIGÉS DE T 5 TRAAUX DIRIGÉS DE T 5 Exercice 1 : Machine frigorifique Un réfrigérateur est constitué essentiellement d un fluide soumis à une série de cycles thermodynamiques. À chaque cycle le fluide extrait de l intérieur

Plus en détail

CHAP 3 : Pompe à chaleur (PAC)

CHAP 3 : Pompe à chaleur (PAC) NOM (S) : _ Objectif : Comprendre progressivement le fonctionnement d une pompe à chaleur. Identifier les changements d état et analyser les échanges des quantités de chaleurs. Utiliser un diagramme d

Plus en détail

CHAPITRE 3. Cycles Idéaux des Moteurs à combustion interne

CHAPITRE 3. Cycles Idéaux des Moteurs à combustion interne CHAPITRE 3 Cycles Idéaux des Moteurs à combustion interne Fonctionnement général Les moteurs à combustion interne sont des machines volumétriques dans lesquelles on réalise de façon cyclique une série

Plus en détail

Révisions Thermodynamique TSI2_2015_2016. Exercice 1 : TSI 2006

Révisions Thermodynamique TSI2_2015_2016. Exercice 1 : TSI 2006 Exercice : TSI 2006 Exercice 2 : Chaudière + pompe à chaleur (livre de TSI) On souhaite maintenir la température d une serre à la valeur constante =293. L air extérieur est à la température =283. Dans

Plus en détail

9 Machines thermiques

9 Machines thermiques 9 Machines s Ce chapitre traite de la conversion de l énergie (chaleur) en travail. Nous considérerons des systèmes qui subissent des transformations cycliques (réfrigérateur, eau sous pression dans une

Plus en détail

TD4 Thermodynamique TSI 2

TD4 Thermodynamique TSI 2 TD 4 : Modélisation du corps pur Exercice 1 : Etude thermochimique de la combustion A) Entraînement : Calculer les enthalpies standards des réactions suivantes à 300 K après avoir attribué les bons coefficients

Plus en détail

Activité : diagramme (p, h)

Activité : diagramme (p, h) Activité : diagramme (p, h) 1. Diagramme (p, h) pour un fluide monophasé Les propriétés de l air sont-elles celles d un gaz parfait dans les conditions ambiantes? On donne le diagramme (p, h) de l air

Plus en détail

PCSI T1. Le gaz parfait monoatomique.

PCSI T1. Le gaz parfait monoatomique. T1. Le gaz parfait monoatomique. 1. Etat gazeux. 1.1. Ordre de grandeur. Forces intermoléculaires. 1.2. Distribution des vitesses. i) Décomposition du mouvement. ii) Chaos moléculaire. Isotropie de la

Plus en détail

LP 19 Application des deux premiers principes de la thermodynamique aux fonctionnement des machines thermiques

LP 19 Application des deux premiers principes de la thermodynamique aux fonctionnement des machines thermiques LP 9 Application des deux premiers principes de la thermodynamique aux fonctionnement des machines thermiques Intro: Nous allons voir à la suite du cours sur le er et le nd principe de la thermodynamique

Plus en détail

MEC Heures 18 à 21

MEC Heures 18 à 21 I Introduction: définition et utilité de la thermodynamique II III IV Notions de base et définitions er principe de la thermodynamique systèmes fermés Propriétés des corps purs simples et compressibles

Plus en détail

Réactions exothermiques et endothermiques Application technique : les machines frigorifiques et la pompe à chaleur

Réactions exothermiques et endothermiques Application technique : les machines frigorifiques et la pompe à chaleur Réactions exothermiques et endothermiques Application technique : les machines frigorifiques et la pompe à chaleur Une machine frigorifique se compose : D'un évaporateur: un serpentin de tuyau situé à

Plus en détail

1 + Q F Q C 1 + T F T C T F T C

1 + Q F Q C 1 + T F T C T F T C 1 Résumé de cours Compléter le tableau suivant pour les machines dithermes : Moteur Réfrigérateur Pompe à chaleur Signe de W - + + Signe de Q C + + + Signe de Q F - - - Énergie utile W Q F Q C Énergie

Plus en détail

Cours 21 07/05/ Cycle de Carnot Cycle de Carnot Le deuxième principe Cycle de Carnot Cycle de forme quelconque

Cours 21 07/05/ Cycle de Carnot Cycle de Carnot Le deuxième principe Cycle de Carnot Cycle de forme quelconque ours 21 07/05/2012 11.5 Le deuxième principe Dans un cycle de arnot «moteur», la machine reçoit de la chaleur de la source chaude et en ournit à la source roide ycle inverse: on «enlève» de la chaleur

Plus en détail

Documents_de_cours Chapitre 2_thermodynamique TSI 2

Documents_de_cours Chapitre 2_thermodynamique TSI 2 Document 1 : Force conservative et non conservative, différentielle totale exacte et forme différentielle Examinons le travail de deux forces dans deux situations : Travail du poids :. Soit : ( ) ( ) On

Plus en détail

Documents_de_cours Chapitre 2_thermodynamique TSI 2

Documents_de_cours Chapitre 2_thermodynamique TSI 2 Document 1 : Force conservative et non conservative, différentielle totale exacte et forme différentielle Examinons le travail de deux forces dans deux situations : Travail du poids :. Soit : ( ) ( ) On

Plus en détail

DS n o 7 Samedi 03 mai mars 2014

DS n o 7 Samedi 03 mai mars 2014 DS n o 7 Samedi 03 mai mars 2014 I Étude du système liquide-vapeur Les parties A, B et C sont, dans une très large mesure, indépendantes les unes des autres. Ce problème a pour objectif l étude du système

Plus en détail

TD2 Thermodynamique TSI 2

TD2 Thermodynamique TSI 2 1 e principe Exercice 1 : Grandeur différentielle totale exacte et forme différentielle Un gaz parfait ( = ) de moles, subit deux transformations différentes AC 1B ou AC 2B d un même état initial (, )

Plus en détail

Changement d états. volumique de l eau liquide : ρ eau = 1000g.L 1 ; enthalpie de vaporisation de l eau à 50 C : = 3 e.

Changement d états. volumique de l eau liquide : ρ eau = 1000g.L 1 ; enthalpie de vaporisation de l eau à 50 C : = 3 e. Changement d états Ex-T6.1 Apéritif Un glaçon flotte à la surface de l eau dans un verre. Que peut-on en conclure quant à la masse volumique de l eau solide et celle de l eau liquide? Lorsque le glaçon

Plus en détail

XIX-1 Machines Thermiques

XIX-1 Machines Thermiques XIX-1 Machines Thermiques Les machines thermiques sont des systèmes thermodynamiques avec lesquels on modélise de nombreux appareils et installations réels : moteurs à essence et Diesel, réfrigérateurs,

Plus en détail

Thermodynamique des installations industrielles

Thermodynamique des installations industrielles BLAISE PASCAL PT 2018-2019 TD 10 Thermodynamique industrielle Thermodynamique des installations industrielles Flasher ce code pour accéder aux corrigés Révisions de PTSI Exercice 1 : Rafraîchir sa cuisine

Plus en détail

pour que l on obtienne, en aval du détendeur, un mélange diphasé. 2) Calculer le titre liquide en aval si x (kj.k -1.kg -1 ) s vap (kj.k -1.

pour que l on obtienne, en aval du détendeur, un mélange diphasé. 2) Calculer le titre liquide en aval si x (kj.k -1.kg -1 ) s vap (kj.k -1. FICHE TD 7 MACHINES AVEC CHANGEMENT D ETAT EXERCICE 1 On fait subir à de l eau une détente de Joule Thomson : détente adiabatique, en régime permanent à travers une paroi semi poreuse, sans partie mobile.

Plus en détail

Correction des exercices du chapitre T 4 Langevin Wallon, PTSI Machines thermiques. soit e Carnot,PAC = T 1

Correction des exercices du chapitre T 4 Langevin Wallon, PTSI Machines thermiques. soit e Carnot,PAC = T 1 Correction des exercices du chapitre T 4 Langevin Wallon, PTSI 2015-2016 Machines thermiques Exercice 1 : Pompe à chaleur domestique 1 Voir cours pour le diagramme des échanges. Une pompe à chaleur reçoit

Plus en détail

TD T7 : CYCLES INDUSTRIELS

TD T7 : CYCLES INDUSTRIELS TD T7 : CYCLES INDUSTRIELS Exercice 1 : Moteur à turbine Le fluide qui circule est de l air, assimilable à un gaz parfait. On donne cp = 1,00 kj.k -1.kg -1 et = 1,40. Le débit massique de l air est Dm

Plus en détail

Problème n 1 : Etude de l eau de Javel. La page 6 sera rendue avec la copie. + + = ( ) +

Problème n 1 : Etude de l eau de Javel. La page 6 sera rendue avec la copie. + + = ( ) + PTSI. Devoir surveillé n 8. 07 Juin 2018. 4 heures. Optique. Chimie. Thermodynamique. Les portables, les calculatrices ainsi que tous les documents, sont interdits. Toute communication entre élèves est

Plus en détail

E THERMODYNAMIQUE. L.PIETRI Cahier de Classe PCSI 2 Lycée Loritz

E THERMODYNAMIQUE. L.PIETRI Cahier de Classe PCSI 2 Lycée Loritz E THERMODYNAMIQUE Chapitre I : Qu est ce que la thermodynamique I L historique de la thermodynamique I-1) Les trois concepts primordiaux I-2) De l antiquité à Lavoisier I-2-1 Repérage de la température

Plus en détail

2. Le premier principe de la thermodynamique correspond à la loi de conservation :

2. Le premier principe de la thermodynamique correspond à la loi de conservation : Exercices de la partie A Les machines thermiques réceptrices EXERCICE 1 : QCM Choisissez la bonne réponse parmi les 3 réponses proposées 1. La variable thermodynamique U désigne : le transfert thermique

Plus en détail

D.S. N o 8 DE PHYSIQUE

D.S. N o 8 DE PHYSIQUE P.C.S.I. 1 et 2 D.S. N o 8 DE PHYSIQUE Les problèmes sont indépendants, vous les traiterez dans l ordre de votre choix. I. Moteur de Stirling On considère n = 40 mmol d helium, assimilable à un gaz parfait

Plus en détail

Questions de cours. Thermodynamique VI.E2. 1. Démontrer qu'il ne peut pas exister de moteur monotherme. 2. Qu'est ce que le cycle de Carnot?

Questions de cours. Thermodynamique VI.E2. 1. Démontrer qu'il ne peut pas exister de moteur monotherme. 2. Qu'est ce que le cycle de Carnot? Questions de cours 1. émontrer qu'il ne peut pas exister de moteur monotherme 2. Qu'est ce que le cycle de arnot? 3. éfinir le rendement d'un moteur 4. Quelle machine est caractérisée par son efficacité

Plus en détail

REFRIGERATEUR, CLIMATISEUR ET POMPE A CHALEUR.

REFRIGERATEUR, CLIMATISEUR ET POMPE A CHALEUR. Systèmes et procédés REFRIGERATEUR, CLIMATISEUR ET POMPE A CHALEUR. Capacités exigibles : Pour une pompe à chaleur, un climatiseur ou un réfrigérateur : décrire le principe de fonctionnement ; identifier

Plus en détail

Diagramme enthalpique de MOLLIER

Diagramme enthalpique de MOLLIER Page sur Rappel :. Le diagramme Enthalpique Pour obtenir toutes les caractéristiques des fluides frigorigènes, tel que, «.»,, «..»,, le diagramme le plus utilisé est : - Le diagramme de.. Diagramme enthalpique

Plus en détail

MEC1210 THERMODYNAMIQUE. ENSEIGNANT: MARTIN GARIÉPY BUREAU: JAB-5067 TELEPHONE: (514) ext COURRIEL:

MEC1210 THERMODYNAMIQUE. ENSEIGNANT: MARTIN GARIÉPY BUREAU: JAB-5067 TELEPHONE: (514) ext COURRIEL: Chapitre 6 MEC1210 THERMODYNAMIQUE ENSEIGNANT: MARTIN GARIÉPY BUREAU: JAB-5067 TELEPHONE: (514)340-4711 ext. 7450 COURRIEL: martin.gariepy@polymtl.ca SEPTEMBRE 2011 D après les notes de cours de Pr. Huu

Plus en détail

SORRE Maxime Contrôle continu de thermodynamique L2 PCSTM LOYER François Physique

SORRE Maxime Contrôle continu de thermodynamique L2 PCSTM LOYER François Physique Index I Définition II Cycle de Stirling i Cycle moteur ii Cycle récepteur III Etude du cycle de Stirling i Points d équilibres ii Echanges moteur iii Echanges récepteur I Conclusion i Avantages et inconvénients

Plus en détail

Pompe à chaleur Page 1/6 POMPE A CHALEUR

Pompe à chaleur Page 1/6 POMPE A CHALEUR Pompe à chaleur Page 1/6 POMPE A CHALEUR Nous commençons par une description matérielle d une pompe à chaleur et de son fonctionnement puis la description devient celle de la Physique et se conclut par

Plus en détail

Chapitre 4 : Les machines thermiques

Chapitre 4 : Les machines thermiques ATS Jules Ferry Chapitre 4 : Les machines thermiques T4 «La science de la a commencé avec une analyse, faite par le grand ingénieur Sadi Carnot, du problème de la conception de la machine la meilleure

Plus en détail

Chapitre VI. Second principe de la thermodynamique

Chapitre VI. Second principe de la thermodynamique Introduction : hapitre VI. Second principe de la thermodynamique Le premier principe (ou principe de la conservation de l énergie) met en évidence une correspondance quantitative entre les phénomènes thermiques

Plus en détail

Le second principe de la thermodynamique

Le second principe de la thermodynamique Le second principe de la thermodynamique I Approche Nous avons vu précédemment que la chaleur échangée au cours d une transformation dépendait de la façon dont la transformation était effectuée et donc,

Plus en détail

Documents_de_cours Chapitre 2_thermodynamique TSI

Documents_de_cours Chapitre 2_thermodynamique TSI Document 1 : Force conservative et non conservative, différentielle totale exacte et forme différentielle Examinons le travail de deux forces dans deux situations : Travail du poids : =.= = = ( ) = ( )

Plus en détail

ÉTUDE D'UNE POMPE A CHALEUR

ÉTUDE D'UNE POMPE A CHALEUR Travaux Pratiques de physique MP ÉTUDE D'UNE POMPE A CHALEUR I) Fonctionnement théorique Une pompe à chaleur est une machine thermique dans laquelle un fluide subit une transformation cyclique. Le fluide

Plus en détail

TD4 Thermodynamique TSI 2

TD4 Thermodynamique TSI 2 TD 4 : Modélisation du corps pur Exercice 1 : Etude thermochimique de la combustion A) Entraînement : Calculer les enthalpies standards des réactions suivantes à 300 K après avoir attribué les bons coefficients

Plus en détail

Principes de la thermodynamique

Principes de la thermodynamique Feuille d exercices : révisions de thermodynamique P Colin 2016/2017 Principes de la thermodynamique 1. Bulle de savon et tension superficielle Une très fine couche de liquide (film d eau savonneuse formant

Plus en détail

LES MACHINES THERMIQUES

LES MACHINES THERMIQUES Thermo 6 LES ACHINES THERIQUES «La science de la a commencé avec une analyse, faite par le grand ingénieur Sadi Carnot, du problème de la conception de la machine la meilleure et la plus efficace, et ceci

Plus en détail

Climatisation d un véhicule automobile.

Climatisation d un véhicule automobile. Spéciale PC Année 2017-2018. TD n 26 : Thème : Thermodynamique industrielle. Diagrammes thermodynamiques. Donné le : 12 / 01 / 18. Climatisation d un véhicule automobile. La climatisation est désormais

Plus en détail

Physique-chimie DS 3

Physique-chimie DS 3 Devoir Surveillé Physique-chimie DS 3 Les parties I et II ne sont pas indépendantes. Les parties III et IV sont indépendantes du reste du sujet. Poids relatif des différentes parties dans le barème : I

Plus en détail

Second principe de la thermodynamique

Second principe de la thermodynamique MEC1210_Thermodynamique (Heures 18-21) Second principe de la thermodynamique Smail Guenoun (D après les notes de cours de Pr.Huu Duc Vo) MEC 1210_Thermodynamique (Heures 18-21) Objectifs Présenter les

Plus en détail

Licence Science de la Mer et de l Environnement. Physique Générale

Licence Science de la Mer et de l Environnement. Physique Générale Licence Science de la Mer et de l Enironnement Physique Générale Chapitre 7 :Deuxième principe de la thermodynamique Rappel du premier principe C est l équialence de la chaleur et du traail. «Le bilan

Plus en détail

Thermodynamique générale et technique Séance d exercices 4 A.A

Thermodynamique générale et technique Séance d exercices 4 A.A Thermodynamique générale et technique Séance d exercices 4 A.A. 0-0 Cycles a gaz (Suite). Un moteur fonctionnant selon le cycle de Diesel possède les caractéristiques suivantes : Moteur 4 temps 4 cylindres

Plus en détail

Pour améliorer la performance d'un système de réfrigération fonctionnant sur une vaste gamme de température, on utilise le principe de la compression

Pour améliorer la performance d'un système de réfrigération fonctionnant sur une vaste gamme de température, on utilise le principe de la compression Pour améliorer la performance d'un système de réfrigération fonctionnant sur une vaste gamme de température, on utilise le principe de la compression étagée. Un système de réfrigération idéal fonctionnant

Plus en détail

Application des deux premiers principes de la thermodynamique au fonctionnement des machines thermiques

Application des deux premiers principes de la thermodynamique au fonctionnement des machines thermiques Sébastien Bourdreux Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand Application des deux premiers principes de la thermodynamique au fonctionnement des machines thermiques Octobre 2002 1 Table des matières

Plus en détail

, enthalpie du mélange H 1, énergie interne U 1 et entropie S 1.

, enthalpie du mélange H 1, énergie interne U 1 et entropie S 1. FICHE TD 3 DIAGRAMMES D ETATS DES FLUIDES REELS PURS EXERCICE 1 Cet exercice porte sur l exploitation du diagramme (T,s) de l eau donné à la fin de l énoncé (page 5) 1) L eau bout à une température de

Plus en détail

Devoir surveillé de Thermodynamique Mars Enseignant (L.Gry)

Devoir surveillé de Thermodynamique Mars Enseignant (L.Gry) Devoir surveillé de Thermodynamique Mars 2017 Enseignant (L.Gry) Exercice 1 : Transformations adiabatiques en vase clos (5 pts) Un piston mobile sépare un cylindre calorifugé en deux compartiments de même

Plus en détail

Exemples de machines thermiques. Premier principe industriel. Exercice 1 : Réchauffement d un fleuve par une centrale nucléaire

Exemples de machines thermiques. Premier principe industriel. Exercice 1 : Réchauffement d un fleuve par une centrale nucléaire On veillera à toujours faire un schéma précisant les transferts thermiques/transferts de travail ainsi que la convention choisie pour leur sens au moyen d une flèche. Sauf mention explicite du contraire,

Plus en détail

Chapitre I : Généralités...1

Chapitre I : Généralités...1 Sommaire. Chapitre I : Généralités....1 Page I.I : Introduction... 1 I.2 : Systèmes thermodynamiques......1 I.3 : Etat d un système Fonctions d état......2 I.4 : Etat d équilibre d un système Transformations......3

Plus en détail

Thermodynamique. DM n 4

Thermodynamique. DM n 4 Thermodynamique MP DM n 4 Problème I : Pompe à chaleur géothermique (CCP MP 2014) Ce problème traite de l étude d une pompe à chaleur (PAC) géothermique. Après quelques rappels et généralités, nous aborderons

Plus en détail

Chapitre I. Généralités - Définitions

Chapitre I. Généralités - Définitions I.1 : Introduction : Chapitre I. Généralités - Définitions La thermodynamique, branche essentielle de l énergétique, est la science qui étudie les lois qui précèdent aux échanges d énergie; notamment celles

Plus en détail