Questions examens précédents

Voila, juste pour vérifier les pistes pour ces différentes questions ...

1) Que représente le COP d’une machine frigorifique ? Donnez-en une expression mathématique dans le cas idéal du cycle de Carnot inversé.

COP = coéfficient de performance = rapport entre l'effet calorifique voulu et e travail apporté = Qc/W = 1/{Th/Tc -1} , ...

2) Lorsqu’un fluide qui circule dans une conduite rencontre un étranglement, sa pression augmente-t-elle ou diminue-t-elle ? Justifiez votre réponse.

Elle diminue par équation de Bernoulli : vitesse augmente => energie cinétique augmente => pression diminue

3) Citez de manière précise une des deux expressions du second principe.

Dans un système cyclique, il est impossible de convertir totalement en travail de la chaleur exraite d'une seule source a température constante.

4) Quand peut-on dire d’une transformation qu’elle est réversible ?

Si un changement infinitésimal d'une grandeur du système ou de l'environnement permet d'inverser le sens de la transformation.

5) Un européen moyen consomme 10koe/jour. Exprimez cette valeur en kWh/an et en kbois/an (un calcul approximatif est suffisant vous n’avez donc pas besoin de calculatrice).

10koe = 420 MJ /jour * ( 365 jours / 3,6 ) = 42 000 kWh par ans

A toe = 2,3 T de bois => 8 000 kbois / an

6) Expliquez brièvement la notion de « titre d’une vapeur ».

Je sais pas du tout ... on l'a vu au cours ?

7) Dessinez le schéma d’un cycle à vapeur simple.

Voir schéma dans le cours page 12 des cycles a vapeur

Quelles sont les limites technologiques qui conditionnent le rendement d’une telle installation.

la résistance des matériaux aux températures et pressions extrèmes ????

9) Quelles sont les modifications que l’on peut apporter au cycle afin d’en augmenter son rendement. Justifiez de manière détaillée votre réponse pour l’un d’entre-elles.

- Resurchauffe + schéma
- Soutirages + schéma

10) Quelle est l’expression mathématique générale du premier principe dans le cas d’un système fermé ? Décrivez la signification physique de chacun des termes que vous utilisez. Que devient cette expression dans le cas d’un système isolé ?

delta U = Q + W en système fermé
si système isolé delta U = 0

11) Quelles hypothèses sont nécessaires pour qu’une transformation réponde à la loi de Poisson (pv ^gamma; =cste) ?

Là je sèche encore ! j'ai pas dans mes notes ...

12) Enoncez les quatre transformations qui composent un cycle de Carnot en veillant à être précis. Pourquoi ce cycle est-il particulier ? Cette particularité est-elle propre à ce cycle uniquement ?

Compression isotherme / compression adiabatique/ détente isotherme/ détente adiabatique

Particulier ??? je sais pas non plus ...

13) En vous basant sur un schéma, expliquez le principe de fonctionnement d’un cycle à vapeur équipé d’une resurchauffe.

Schéma dans le cours ...

14) Expliquez physiquement pourquoi une telle installation a toujours un meilleur rendement que le cycle simple équivalent.

Car on augmente le travail moteur par un apport supplémentaire de chaleur sans changer la perte au condensateur.

15) Donnez une expression du rendement d’une installation avec resurchauffe en vous basant sur l’enthalpie de la vapeur aux divers points remarquables du cycle.

???

16) A quelle pression environ condense-t-on la vapeur et pourquoi ?

0,05 bar => correspond a une température de 33/34°

Si + bas : problème de condensateur : on ne trouve pas de source assez froide
Si plus haut : on aura moins de travail de détente ! => pas utile

17) Dans quelles conditions peut-on qualifier un système d’ouvert ? Donnez un exemple concret de ce type de système (un schéma est sans doute utile).

Dans un système ouvert , tous les transferts sont autorisés
Exemple : réacteur d'avion ?

18) Donnez l’expression mécanique du travail moteur dans le cas des systèmes ouverts. Veillez à donner une explication physique claire à chacun des termes de l’expression.

Wm = intégrale de vdp + delta k + g* delta z + Wf

19) A partir de quel principe physique a-t-on établi cette relation ?

conservation de la masse et de l'energie mécanique ????

20) Les deux énoncés (Kelvin et Clausius) sont-ils complémentaires ou simplement redondants.

Je sais pas trop ... je dirais redondant dans le sens ou ils expriment une meme réalité ...

21) Donnez une expression simple du second principe pour un système isolé en vous basant sur la notion d’entropie.

S2 - S1 >= 0

22) Donnez un exemple de machine réceptrice. Justifiez votre choix.

machine réceptrice : pompe a chauer ou machine frigo

23) Quelle loi mathématique liant les variables d’état permet de suivre un fluide lors d’une évolution adiabatique réversible ? Quelle est la loi dans le cas d’une transformation isotherme ? On considère que le fluide dont on suit l’évolution est un gaz idéal.

Je vois pas trop ...

24) En quoi les turbines gaz vapeur sont-elles plus performantes que les « simples » centrales à vapeur. Justifiez votre réponse à l’aide de valeurs chiffrées.

rendement total = rendement TG + ( 1 - rendement TG ) * fraction des fumées récupérées * rendement TV

En chiffre ca donne plus ou moins : 0,4 + 0,6 * 0,8 * 0,4 = 0,6 => meilleur rendement du marché !

27) Dessinez le schéma de principe d’une installation de type TGV simple sans resurchauffe. Indiquez clairement la nature de chaque composant important et son utilité dans le cycle.

Voir shéma dans le cours ...

29) Que représente la notion de pincement de la chaudière de récupération ?

Je sais pas du tout ... Une idée ?


Voila, merci de jeter un oeil et d'apporter une correction ou un ajout !

Bonne bosse !

- Question 23 :
je dirais que ça vient de la loi des gaz parfaits :
on obtient pour les gaz dW=-pdV
Si transf isotherme :
p = (mRT)/V
et dW=-mRT.dV/V
ou w = -mRT.log(Vf/Vi)
(qd T augm, W augm !)

- question 11 : il faut qu'elle soit adiabatique et réversible

- question 19 : à partir de la conservation de l'énergie mécanique

- pour moi les deux énoncés du second principe sont redondants aussi, mais sais pas dire pq...

ce ne sont que des avis personnels, si qqn veut confirmer...

bon travail !

En ce qui concerne les énoncés de Kelvin et Clausius, je pense qu'ils sont plutot complémentaires car lorsque l'un est faux, alors l'autre aussi. Je pense pas qu'ils soient redondants pcq ils ne disent pas la même chose.

Claire a écrit:En ce qui concerne les énoncés de Kelvin et Clausius, je pense qu'ils sont plutot complémentaires car lorsque l'un est faux, alors l'autre aussi. Je pense pas qu'ils soient redondants pcq ils ne disent pas la même chose.

Je dirais justement qu'ils sont redondant pour cette raison. Pour moi il y a équivalence des 2 principes ... ils ne font que dire autrement une seule et même chose ...

Maintenant, je me trompe peut-être !

voila qui pourra vous mettre d'accord...

http://www.maxwellian.demon.co.uk/art/esa/temperature/cla_kel_equiv.html