« Introduction à la thermodynamique/Exercices/Chaleur » : différence entre les versions

Une page de Wikiversité, la communauté pédagogique libre.
Contenu supprimé Contenu ajouté
maintenance
Ortografe (discussion | contributions)
m Celsius
Ligne 11 : Ligne 11 :
<quiz display=simple>
<quiz display=simple>


{ Prenons {{Unité|2|{{Abréviation|kg|kilogramme}}}} d'eau à {{Unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celcius}}}} à pression atmosphérique. Calculer la quantité d'énergie nécessaire pour vaporiser toute cette eau. (À disposition des abaques en bas de page)
{ Prenons {{Unité|2|{{Abréviation|kg|kilogramme}}}} d'eau à {{Unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} à pression atmosphérique. Calculer la quantité d'énergie nécessaire pour vaporiser toute cette eau. (À disposition des abaques en bas de page)
| type="{}" }
| type="{}" }


Ligne 17 : Ligne 17 :


||
||
||1. On cherche la température de vaporisation : d'après la courbe de saturation, à pression atmosphérique la température de vaporisation est de {{Unité|100|{{Abréviation|°C|degré Celcius}}}}.
||1. On cherche la température de vaporisation : d'après la courbe de saturation, à pression atmosphérique la température de vaporisation est de {{Unité|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}.
||
||
||2. On cherche la chaleur massique de {{Unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celcius}}}} à {{Unité|100|{{Abréviation|°C|degré Celcius}}}} sur la courbe Cp=f(T) : 4,18 kJ/kg.{{Abréviation|°C|degré Celcius}} (Voir remarque du [[Changements d'états/Chaleur#Chaleur massique|paragraphe sur la chaleur massique]]).
||2. On cherche la chaleur massique de {{Unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} à {{Unité|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} sur la courbe Cp=f(T) : 4,18 kJ/kg.{{Abréviation|°C|degré Celsius}} (Voir remarque du [[Changements d'états/Chaleur#Chaleur massique|paragraphe sur la chaleur massique]]).
||
||
||3. On calcul la chaleur d'échauffement : <math>\textstyle 2 \times 4,18 \times ( 100 - 30 ) = 585,2\,kJ</math>
||3. On calcul la chaleur d'échauffement : <math>\textstyle 2 \times 4,18 \times ( 100 - 30 ) = 585,2\,kJ</math>
||
||
||4. On cherche la chaleur latente de vaporisation : d'après la courbe de la chaleur latente de vaporisation de l'eau, pour {{Unité|100|{{Abréviation|°C|degré Celcius}}}}, nous avons besoin de {{formatnum:2250}} kJ/kg soit pour {{Unité|2|{{Abréviation|kg|kilogramme}}}} : {{formatnum:4500}} kJ
||4. On cherche la chaleur latente de vaporisation : d'après la courbe de la chaleur latente de vaporisation de l'eau, pour {{Unité|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, nous avons besoin de {{formatnum:2250}} kJ/kg soit pour {{Unité|2|{{Abréviation|kg|kilogramme}}}} : {{formatnum:4500}} kJ
||
||
||5. On trouve notre résultat : <math>\textstyle Qt = 585,2 + 4500 = 5085,2\,kJ</math>
||5. On trouve notre résultat : <math>\textstyle Qt = 585,2 + 4500 = 5085,2\,kJ</math>
Ligne 47 : Ligne 47 :


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celcius}})
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celsius}})
! Pression (bar)
! Pression (bar)
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celcius}})
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celsius}})
! Pression (bar)
! Pression (bar)
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celcius}})
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celsius}})
! Pression (bar)
! Pression (bar)
|-----
|-----
Ligne 176 : Ligne 176 :


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celcius}})
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celsius}})
! Chaleur latente (kJ/kg)
! Chaleur latente (kJ/kg)
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celcius}})
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celsius}})
! Chaleur latente (kJ/kg)
! Chaleur latente (kJ/kg)
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celcius}})
! Température ({{Abréviation|°C|degré Celsius}})
! Chaleur latente (kJ/kg)
! Chaleur latente (kJ/kg)
|-----
|-----

Version du 12 septembre 2013 à 15:17

Chaleur
Image logo représentative de la faculté
Exercices no1
Leçon : Introduction à la thermodynamique
Chapitre du cours : Chaleur et Vaporisation et condensation

Exercices de niveau 13.


En raison de limitations techniques, la typographie souhaitable du titre, « Exercice : Chaleur
Introduction à la thermodynamique/Exercices/Chaleur
 », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.




Exercices

Prenons 2 kg d'eau à 30 °C à pression atmosphérique. Calculer la quantité d'énergie nécessaire pour vaporiser toute cette eau. (À disposition des abaques en bas de page)

Résultat :


Abaques

Chaleur massique de l'eau

  • Courbe de la chaleur massique en fonction de la température :

Saturation de l'eau

  • Courbe de saturation de l'eau P=f(T) :

  • Valeurs numériques de la courbe de saturation de l'eau :
Température (°C) Pression (bar) Température (°C) Pression (bar) Température (°C) Pression (bar)
0 0,00610 80 0,4735 210 19,0608
5 0,00872 85 0,5781 220 23,1712
10 0,01228 90 0,7012 229,1 27,4680
15 0,0171 95 0,8455 239,9 33,3540
20 0,0233 100 1,0137 249,3 39,2400
25 0,0317 105 1,2085 260,3 47,0880
30 0,0425 110 1,4330 268,8 53,9550
35 0,0562 120 1,9855 297,7 63,7650
40 0,0738 130 2,7015 289,4 73,5750
45 0,0958 140 3,6135 309,7 98,1000
50 0,1234 150 4,7600 323,3 117,7200
55 0,1572 160 6,1789 329,5 127,5300
60 0,1989 170 7,9180 340,7 147,1500
65 0,2499 180 10,0209 350,9 166,7700
70 0,3115 190 12,5421 360,2 186,3900
75 0,3854 200 15,5332 374 219,9402


Chaleur latente de vaporisation de l'eau

  • Courbe chaleur latente de vaporisation de l'eau L=f(T) :

  • Valeurs numériques de la courbe de chaleur latente de vaporisation de l'eau :
Température (°C) Chaleur latente (kJ/kg) Température (°C) Chaleur latente (kJ/kg) Température (°C) Chaleur latente (kJ/kg)
0 2500 143,63 2132,1 207,11 1914,0
17,51 2459,3 151,85 2107,0 209,79 1903,2
26,98 2432,3 155,84 2085,1 212,37 1892,6
36,19 2415,2 164,96 2065,4 217,24 1872,2
41,54 2402,5 170,41 2047,5 221,78 1852,7
45,84 2392,2 175,36 2030,8 226,03 1833,8
55,34 2369,2 179,88 2015,3 230,04 1815,6
65,87 2343,4 184,06 2000,6 233,84 1797,9
81,35 2304,4 187,96 1986,7 237,44 1780,4
91,78 2277,3 191,60 1973,4 240,88 1763,9
99,63 2256,5 195,04 1960,7 244,16 1747,5
111,37 2224,7 198,28 1948,5 247,31 1731,4
120,33 2200,1 201,37 1936,6 250,33 1715,7
133,54 2161,9 204,30 1925,1