SESSION 1994

BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR

MAINTENANCE INDUSTRIELLE

EPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES

Durée : 2 heures

Coefficient : 4

* La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront pour une part importante dans l'appréciation des copies.

* L'usage des instruments de calcul et du formulaire officiel de mathématiques est autorisé.

Important :

Problème I : Thermodynamique (8 points)

On considère un moteur à combustion interne fonctionnant suivant le cycle Diesel représenté en annexe.

A1A2 : compression adiabatique réversible de l'air caractérisée par le rapport volumétrique
[pic]
A2A3 : injection du carburant finement pulvérisé dans l'air comprimé et chaud provoquant son inflammation. La combustion se produit à pression constante.
A3A4 : détente adiabatique réversible des gaz.
A4A1 : ouverture de la soupape d'échappement, ramenant instantanément la pression à P1 , les gaz subissant un refroidissement isochore.

La quantité de carburant injecté étant faible devant la quantité d'air aspiré, on considérera que le nombre total de moles n'est pas modifié par la combustion.

On assimile les gaz à un gaz parfait de constante R = 8,32 J.K -1.mol-1, de capacité thermique molaire à pression constante Cp = 29 J.K-1.mol -1 On donne : [pic] = 1,40.

On étudie les transformations subies par une mole de gaz parfait.

1 - Ce gaz est admis dans les cylindres à la pression P1 = 1 bar = 1,0 x 105 Pa et à la température T1 = 330 K. a - Calculer le volume V1 b - Calculer la pression P2 et la température T2 en fin de compression sachant que x = 14.

2 - En fin de combustion, la température du gaz est T3 = 2 260 K. Calculer le volume V3 et la chaleur Q23 reçue par ce gaz au cours de la transformation A2A3.

3 - Calculer la pression P4 et la température T4 en fin de