RAPPELS DE THERMODYNAMIQUE

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1 RAPPELS DE THERMODYNAMIQUE

2 Le système thermodynamique Représentation symbolique
Système de masse m, de volume V et d ’énergie interne E Energie Mécanique masse Milieu extérieur CHALEUR Paroi mobile, perméable et diathermane Système isolé : Paroi est rigide, imperméable et adiabatique Entropie S = S(E,m,V) détermine l ’état d’équilibre du système

3 RAPPEL DE THERMODYNAMIQUE
Système fermé : pas d ’échange de masse Culasse Position du piston : * Point Mort Haut * Point Mort Bas Echappement Soupape d ’Admission Piston Chemise Cylindre

4 Cycle du moteur à allumage commandé

5 ADMISSION Moteur à allumage commandé Soupape d ’Admission ouverte
Soupape d ’échappement fermée

6 COMPRESSION Moteur à allumage commandé Soupape d ’Admission fermée
Soupape d ’échappement fermée

7 COMBUSTION Moteur à allumage commandé Soupape d ’Admission fermée
Soupape d ’échappement fermée

8 Détente Moteur à allumage commandé Soupape d ’Admission fermée
Soupape d ’échappement fermée

9 Détente Moteur à allumage commandé Soupape d ’Admission fermée
Soupape d ’échappement fermée

10 ECHAPPEMENT Moteur à allumage commandé Soupape d ’Admission fermée
Soupape d ’échappement ouverte

11 Système ouvert Entrée Sortie Rotor (mobile) Energie mécanique
Stator (fixe) Energie thermique

12 production d’énergie mécanique
Système ouvert Admission Débit masse (Pe, Te, re) Arbre : production d’énergie mécanique Echappement Débit masse (Ps < Pe, Ts < Te, rs> re) Le stator (supposé adiabatique) Turbine à Gaz

13 Système ouvert Fluide froid Fluide chaud Echangeur de chaleur

14 Conservation de l ’énergie
Système fermé :

15 Conservation de l ’énergie
Système ouvert :

16 Lois d ’état

17 Inégalité de CLAUSIUS – Egalité de JOUQUET

18 Bilan d’énergie mécanique

19 Modèle du gaz parfait

20 Modèle du gaz semi-parfait
Pour l’enthalpie on prendra comme modèle : Les valeurs de sont lues dans les tables.

21 Equilibre entre phases d ’un même corps

22 Le point critique Pression critique Température critique Liquides saturés Vapeurs saturées Le volume critique

23 Calcul des fonctions d’état en vapeur humide

24 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation Vapeur humide
Table à une seule entrée (équilibre entre phases) Si la température est fixée toutes les conditions thermodynamiques sont connues (sauf le titre)

25 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation
Pression de vapeur saturante

26 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation
Volumes massiques liquide et vapeur

27 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation
Enthalpies massiques liquide et vapeur

28 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation
Chaleur latente de vaporisation

29 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation
Entropies massiques liquide et vapeur

30 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation
Pression de vapeur saturante

31 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation
Volumes massiques liquide et vapeur

32 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation
Enthalpies massiques liquide et vapeur

33 Tables de l ’eau dans les conditions de saturation
Entropies massiques liquide et vapeur

34 Tables de vapeur sèche de l ’eau
etc…. Tables à deux entrées (p, T) Pour plusieurs pressions et différentes températures. On lit le volume massique,l’enthalpie massique et l’entropie massique de la vapeur sèche (gaz).

35 DIAGRAMMES Exemples pour l’eau

36 Courbe de saturation Point critique vapeur Courbe d ’ébullition Courbe
de rosée Iso-titres liquide

37 Isobares

38 Isochores

39 Isenthalpes

40 Courbe de saturation Iso-titres

41 Isobares

42 Isothermes

43 Diagramme (h, s)

44 Diagramme (log(p), h)

45 Diagramme exergétique

46 Air humide

47 TABLES / Autres données
Chaleur molaires à pression constante des principaux gaz. Chaleur molaires moyennes à pression constante des principaux gaz (combustion). Caractéristiques critiques des principales substances. Enthalpie et entropie absolues molaires de quelques corps. Chaleur de réaction de quelques transformations chimiques. Pouvoir calorifique supérieur et inférieur de quelques substances. Caractéristiques dans les conditions de saturation de NH3 et de quelques Fréon (réfrigération). Propriété de l ’air dans le domaine de la liquéfaction.

48 Utilisation des tables (de l ’eau)
Détente isentropique de la vapeur d’eau E S1 Vapeur sèche Vapeur sèche

49 E S1

50 E S1 Diagramme (h, s)

51 Utilisation des tables (de l ’eau)
Détente isentropique de la vapeur d’eau E S ? Vapeur sèche Vapeur humide

52 E S2