thermo - réservoir gaz parfait

thermo - réservoir gaz parfait - Aide aux devoirs - Emploi & Etudes

Marsh Posté le 04-06-2006 à 20:46:29    

j'ai comme qui dirait un doute.  
 
j'ai beau relire le sujet je me demande si il ne manque pas des infos pour répondre à ces question ?  
Qu'en pensez vous ?  
 
 
Un réservoir de gaz parfait à forte pression se vide dans l'atmosphère par un petit orifice.  
Quelle est la température du gaz de sortie ?  
Qu'observe t'on, lors d'une forte détente d'air comprimé, pourquoi ?  
 

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Marsh Posté le 04-06-2006 à 20:46:29   

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Marsh Posté le 04-06-2006 à 21:29:20    

Si on te demande une application numérique, il manque en effet des données.

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Marsh Posté le 04-06-2006 à 21:47:28    

C'est pour cela que j'ai opté pour une approche plus théorique :
Voici ce que je propose :
 d'après la loi des gaz parfaits, on a : PV= nRt ok?
Donc si V augmente rapidement et vu que R et n sont des constantes , il reste encore P et T qui peuvent varier mais vu que P diminue aussi , on peut dire que la température à la sortie sera inférieure à celle à l'entrée.
Donc pour une détente de gaz comprimé , on peut observer un refroidissement voir même apparition de condensation sur les bords de la valve qui détend le gaz comprimé !!
 
 
qu'en penez vous ?

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Marsh Posté le 04-06-2006 à 22:12:50    

J'en pense que tu peux ouvrir ton cours de thermo au chapitre des détentes de Joule-Gay Lussac et de Joule-Kelvin (c'est celle-là qui t'intéresse) ;)
Et puisque l'on considère un gaz parfait, ta réponse est fausse.

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Marsh Posté le 04-06-2006 à 23:02:02    

Je ne vois pas bien pourquoi ma réponse est fausse.
 
Lorsque l'on fait plus manip on peut conster les phénomènes suivants : enfin il me semble.
 
Le premier est l'échauffement d'un gaz que l'on comprime : il suffit d'avoir gonflé un pneu de vélo un peu énergiquement avec une pompe en aluminium pour avoir senti le métal chauffer nettement ; on peut même le rendre brûlant en donnant des coups de pompe puissants et rapides.  
 
Ce phénomène est absolument général : tout gaz que l'on comprime s'échauffe. Et il a, si l'on peut dire, une réciproque : un gaz qui se détend se refroidit. On le vérifie sans peine avec une bombe aérosol destinée à pulvériser un produit quelconque : quand on appuie sur la buse, le gaz propulseur se détend en projetant l'aérosol et cette buse devient glacée. Inversement, si on chauffe un gaz maintenu dans une enceinte fermée, sa pression monte; et si on refroidit ce gaz, sa pression baisse.  
 
Soit une source d'air comprimé à environ 3000 hpa (3 bar pour les anciens) et à température ambiante (20°C). On dirige cet air comprimé dans un ensemble de divergents et convergents (Venturi pour les intimes) et, suivant comment ils sont disposés et sans aucune autre source d'énergie on peut aussi bien obtenir à la sortie de l'air à 120°C qu'à -40°C. Bien sûr, la quantité d'air à la sortie sera plus faible que celle à l'entrée car ces changements de température ont bien pour cause une énergie qui a été fournie par le flux d'air lui-même et qui a été rejeté hors du circuit.

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Marsh Posté le 04-06-2006 à 23:41:17    

Dans ton énoncé, il y a écrit gaz parfait, donc ta réponse est fausse.
Le type de détente que tu décrit est une détente isenthalpique (et la démo est dans ton cours, 2ème édition), cad l'enthalpie H de ton gaz ne varie au cours de la détente.
Dans le cas du GP, l'enthalpie ne dépend que d'un seul paramêtre : la température. Si H ne varie pas, T non plus.
 
Enfin, pour ton information, il existe des gaz dits gaz de Joule, dont l'équation d'état n'est pas celle des gaz parfaits, qui s'échauffent au cours d'une détente isenthalpique, et cela sans faire intervenir de Venturi. Toutefois, je te l'accorde, ce n'est pas la majorité des cas.

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