Unité ER41Examen médian de thermodynamique

Université de Technologie Belfort-Montbéliard

Unité ER41

Examen médian de thermodynamique

Jeudi 10 mai 2012 (Aucun document autorisé)

Questions de cours (6 points) :

1) Dans quel phénomène courant apparaît le coefficient de dilatation isobare

T P

v

v 



 







1 

 Comment se manifeste-t-il ?

2) Citer la loi de Dalton

3) A quoi sont égales l’énergie interne et l’enthalpie d’un mélange de gaz comprenant n constituants ?

Problème 1 (7 points) :

Un compresseur aspire de l’air à la température t1 = 27°C et à la pression atmosphérique P1 = 1 bar pour le comprimer adiabatiquement jusqu’à la pression de sortie P2

= 3,1 bar, la température mesurée à la sortie est t2 = 167°C.

1) En utilisant le tableau des enthalpies de l’air et en considérant une valeur nulle de l’enthalpie pour une température de 0 K, ce qui permet d’écrireh C_PT , calculer la valeur moyenne de CP entre t1 et t2 ainsi que la valeur de , rapport des chaleurs massiques à pression constante et à volume constant. (Les valeurs pour 3,1 bar seront considérées égales aux valeurs pour 3 bar). Pour l’air : r = 287 J.kg^-1.K^-1

2) Calculer la température ti de fin de compression isentropique et en déduire le rendement isentropique de compression qui s’écrit :

REEL UE ISENTROPIQ

is h

h



 

 .

3) Montrer que la quantité de chaleur reçue par unité de masse de fluide peut s’écrire

q C dT rT P dP

 P.  . . En déduire la variation d’entropie S lors de la compression.

4) Déterminer le travail massique nécessaire à la compression.

Université de Technologie Belfort-Montbéliard

Problème 2 (7 points) :

On considère le cycle d’un moteur Diesel suivant :

-Admission de l’air ( = 1,4) à température T0 = 300 K et pression P0 = 1 bar dans un cylindre de volume VO = 2  (point A0)

-Compression adiabatique réversible jusqu'à la pression P1 = 20 bar (point A1).

-Chauffage par combustion du carburant à pression constante jusqu'à V2 = 0,5.V0 (point A2).

-Détente adiabatique réversible jusqu'à V0 (point A3) -Retour à A0 par une transformation isovolume.

1) Représenter le cycle moteur dans le diagrammes (P,V) 2) Déterminer les variables d’état Pi ; Vi ; Ti pour chaque point Ai

3) Calculer le travail fourni par un cycle