Diagramme de Clapeyron

de Clapeyron : ∆H1→ 2 = h2 – h1 = L1→ 2 (T1→2 ) m dP1→2 dT L 1→2 (T1→2 ) = T1→2 .(v 2 − v 1 ). Entropie massique de changement d’état : Variation d’entropie ou entropie de changement d’état : ∆S1→2 = ∆H1→2 m.L 1→2 (T1→2 ) = T1→2 T1→2 Entropie massique de changement d’état : ∆s1→2 = ∆S1→2 L (T ) = 1→2 1→2 m T1→2 THERMODYNAMIQUE page 1/6 Les trois états solide, liquide et gaz en fonction de P,T et v Diagramme (P,T) THERMODYNAMIQUE page 2/6 Diagramme de

refoulement : P2 = 10 bar, Température de l’air aspiré : T1 = 25°C, Vitesse de rotation : N = 240 t.mn-1. La compression et la détente sont des transformations adiabatiques réversibles. 1/ Dessiner le cycle décrit par le compresseur sur un diagramme de Clapeyron (on considère l' aspiration et le refoulement isobares). 2/ Déterminer l’expression donnant le travail fourni par cycle par le compresseur, Wc, en fonction du taux de compression. 3/ Calculer le débit d’air aspiré par le compresseur,

=− Pext dV . A (2) P P B V A Remarque : il arrive tr`s souvent que dans (1) et (2) on e puisse faire Pext = P (par exemple lors d’une transformation r´versible). Dans ce cas −W repr´sente l’aire e e sous la courbe P (V ) dans le diagramme de Clapeyron (cf. ci-contre). V A V B 3 Chaleur Une autre mani`re de faire subir une transformation ` un corps : on le chauffe. e a 1 calorie (ca) : quantit´ de chaleur n´cessaire pour faire passer 1 g d’eau de 14,5 ◦ C ` 15,5 ◦ C e e a (sous

( PB = 3 PA , VB , TB = TA ) par trois chemins distincts : 1. chemin A 1 B : transformation isotherme ; 2. chemin A 2 B : transformation représentée par une droite en diagramme de Clapeyron (P , V ) ; 3. chemin A 3 B : transformation composée d’une isochore puis d’une isobare. Représenter les trois chemins en diagramme de Clapeyron. Calculer dans chaque cas les travaux mis en jeu en fonction de TA . A.N. : TA = 300 K . Exercice 5 : travail reçu par un solide pour différents chemins suivis. Un solide

( PB = 3 PA , VB , TB = TA ) par trois chemins distincts : 1. chemin A 1 B : transformation isotherme ; 2. chemin A 2 B : transformation représentée par une droite en diagramme de Clapeyron (P , V ) ; 3. chemin A 3 B : transformation composée d’une isochore puis d’une isobare. Représenter les trois chemins en diagramme de Clapeyron. Calculer dans chaque cas les travaux mis en jeu en fonction de TA . A.N. : TA = 300 K . Exercice 5 : travail reçu par un solide pour différents chemins suivis. Un solide

relation générale: δW = - PdV avec P = Psys. l) La capacité thermique molaire à volume constant d’un gaz parfait diatomique est égale à : 5/2 R. m) La loi de Laplace pour gaz parfait peut s’exprimer par la relation : P1-γTγ = cste. n) Dans le diagramme de Clapeyron, la pente d’une transformation adiabatique est égale, en un point M, à γ fois la pente d’une transformation isotherme. o) La relation de Mayer entre les capacités thermiques d’un gaz parfait s’exprime par : CP – CV = R. p) Toutes les variables

Oral de génie chimique Janvier 2015 Questions posées : 1) Diagramme d’équilibre liquide-vapeur ; loi y = f(x) ; volatilité 2) Distillation continue : bilans molaires, section enrichissement et épuisement 3) Distillation continue : Taux de reflux, notion de reflux minimum, détermination du nombre de plateaux à reflux total 4) Distillation continue - section alimentation : influence de la température d’alimentation 5) Distillation discontinue 6) Extraction liquide-liquide par

T1 = o ; V 2 = V B; P2 = o A ; T2 = o A ; VB γ nR γ nR nR VBs = γ VA. € € € € II Cycle Diesel Dans les moteurs Diesel actuels, à vitesse de rotation élevée, le cycle décrit par l'air est celui représenté sur la figure ci-contre dans le diagramme de Clapeyron (P, V). Après la phase d'admission de 1 ' à 1, l'air subit une compression adiabatique de 1 à 2. Après injection du carburant en 2, la combustion s'effectue d'abord de façon isochore de 2 à 3 puis se poursuit de façon isobare de 3 à 4. La

façon cyclique réversible ditherme (l’air extérieur et le local), ramène la température du local à 20 °C ( T2 = 293 K ) en une heure. Quelle puissance électrique moyenne P a dû recevoir ce climatiseur ? Exercice 7. On considère, dans le diagramme de Clapeyron, et pour un système quelconque, les isentropiques et isothermes réversibles cidessous. Comparer les aires des différents rectangles curvilignes tels que ABCD définis par deux isentropiques consécutives et deux isothermes consécutives.

chimiques. Les systèmes non idéaux sont hors programme, de même que la notion de coefficient d’activité. Les lois de Raoult et de Henry sont hors programme. Cette étude est l’occasion de revoir le diagramme des états du corps pur qui a été vu dans le cours de Physique de première année. La formule de Clapeyron est citée mais elle ne peut être exigée ; sa démonstration est hors programme. Condition d’équilibre d'un constituant sous plusieurs phases. 2.Grandeurs standard. 2.1. Grandeurs standard