1. On a s1

1. On as1=s_v(40) doncs0=s_v(40). On aurax0= s0−s_l(−40)

s_v(−40) −s_l(−40)

On doit donc déterminer s_l(−40), ors_v(−40)−s_l(−40)= h_v(−40)−h_l(−40)

T =1,12kJ.kg⁻¹.K⁻¹ soits_l(−40)=0,78 kJ.kg⁻¹.K⁻¹ Ce qui donne x0=0,87

Déterminer x0

2. ✓ BC :w_uBC=0 donc q_BC =h_C−h_B=h_l(40)−h_v(40)= −165kJ.kg⁻¹

✓ CD : On sait que hD=hC=h_l(40)=270 kJ.kg⁻¹

✓ DA :w_uDA=0 donc q_DA=h_A−h_D avec h_A=x0.h_v(−40)+ (1−x0).h_l(−40)=371 kJ.kg⁻¹ Donc q_DA=102 kJ.kg⁻¹

Or e= ∣q_F

wu∣ = ∣ q_F

qF +qC∣avec q_F =q_DA etq_C=q_BC

En effet, un congélateur doit prendre de l’énergie à la source froide afin de diminuer sa température. Le fluide gagne donc de l’énergie au contact de la source froide. qF >0. On remarque donc que le fluide de la machine ditherme s’évapore au contact de la source froide !

On obtient alorse= 371

371−165 =1,8

3. Vu ce que l’on a expliqué plus haut, la source froide doit fournir de l’énergie au fluide. Or les échanges thermiques se font spontanément des zones de température les plus élevées vers les zones de température les plus faibles (loi de Fourier) θ_F = −18 ^○c>θ_{f luide}= −40 ^○c. C’est donc bien cohérent.

4. Cela engendre des problème de corrosion avec les phases condensées. On préfère comprimer le fluide dans sa phase vapeur sèche.