compression de gaz

[semopy]

salut
je voudrais savoir, lorsque l'on comprime de l'air il devient liquide et refroidit, mais a quelle pression et a quelle temperature faut il le comprimer pour obtenir ce resultat?
merci
-----

[moco]

Quand on comprime un gaz, il s'échauffe toujours, que ce soit de l'air ou un autre gaz. Pour qu'il puisse se refroidir, il faut le comprimer, le conserver comprimé assez longtemps, jusqu'à ce qu'il revienne à la température ordinaire. Puis ensuite, si on le laisse se détendre brutalement (par exemple en faisant un trou dans le récipient gonflé), il se refroidit pendant la détente. C'est ainsi que fonctionnent les réfrigérateurs.
Le gaz carbonique se refroidit de 1 degré par chute de 1 atmosphère. S'il est comprimé à 100 atm. il s'échauffe de 100 degrés. Et si, une fois comprimé, on le laisse revenir à la température ambiante, et qu'ôn le détend brutalement, il se refroidit de 100 degrés. Mais il ne peut pas arriver à 20° - 100° = -80°, car il se liquéfie, et même se solidifie avant (vers -70°C).
Mais le gaz carbonique est un cas heureux, qui peut arriver à se détendre en une seule fois et devenir solide. Pour l'air, ce n'est pas possible. Il faut d'abord le refroidir à en-dessous de ce qu'on appelle la température critique (-140°C) et le détendre ensuite. Il faut que la pression soit aussi supérieure à 38 atm.

[semopy]

salut
merci de ta reponce
mais je suis plus fort en electrotechnique alors peut tu m'expliquer 2 choses
-tu parle de " de 1 degré par chute de 1 atmosphère. S'il est comprimé à 100 atm " , a quoi correspond 1 atmosphère
- a quoi corespond 38 atm
merci

[invitef0efb5f6]

salut
Notre cher spécialiste moco parlait de pression, tu t'en ais douté je pense et a employé l'atmosphère (atm) comme unité.
Hey bien l'atmosphère est une unité commode et triviale qui correspond justement à la pression de celle de la Terre. On a ainsi définit la pression atmosphérique comme égale à 1 atmosphère.
Pour la conversion, 1 atmosphère est égale à 1,013 bar exactement.
si tu veut continuer sur la piste des différentes unités, l'unité SI, c'est à dire celle reconnue internationalement est le pascal Pa :
1 bar = 100000 Pa, donc 1 atm = 101300 Pa
on parle aussi (mais celà devient désuet) en millimètres de mercure ou mmHg (appelé également torr, d'après Torricelli), en sachant que 1 bar = 760 mmHg.
voilà a plus

[A voir en vidéo sur Futura]

[semopy]

salut
merci pour l'explication
donc d'apres se que tu me dit , une question m'ai venue :
dans les bouteilles de plonger la presion est de 200bar voir plus, on est largement au dessus des 38 atm donc l'air n'est plus a l'etat gazeux?

[moco]

1 atm = 101'325 pascal
1 bar = 100'000 pascal
Donc 1 atm vaut presque 1 bar, à 1% près.

[invite9e05fb01]

Quand on comprime un gaz, il s'échauffe toujours, que ce soit de l'air ou un autre gaz. Pour qu'il puisse se refroidir, il faut le comprimer, le conserver comprimé assez longtemps, jusqu'à ce qu'il revienne à la température ordinaire. Puis ensuite, si on le laisse se détendre brutalement (par exemple en faisant un trou dans le récipient gonflé), il se refroidit pendant la détente. C'est ainsi que fonctionnent les réfrigérateurs.
Le gaz carbonique se refroidit de 1 degré par chute de 1 atmosphère. S'il est comprimé à 100 atm. il s'échauffe de 100 degrés. Et si, une fois comprimé, on le laisse revenir à la température ambiante, et qu'ôn le détend brutalement, il se refroidit de 100 degrés. Mais il ne peut pas arriver à 20° - 100° = -80°, car il se liquéfie, et même se solidifie avant (vers -70°C).
Mais le gaz carbonique est un cas heureux, qui peut arriver à se détendre en une seule fois et devenir solide. Pour l'air, ce n'est pas possible. Il faut d'abord le refroidir à en-dessous de ce qu'on appelle la température critique (-140°C) et le détendre ensuite. Il faut que la pression soit aussi supérieure à 38 atm.

Excuses moi, mais la température critique du CO2 est 31°C

On utilise dans l'industrie des "grenades explosives" qui sont constituées par des récipients en alu ou acier d'une résistance mécanique connue que l'on rempli de CO2 liquide. A l'intérieur du récipient se trouve une résistance électrique. Lorsque i'on veut déclancher l'explosion on fait passer le jus. Sitôt 31° atteint le récipient éclate.
Ces "pétards" sont utilisés dans des travaux d'ameublissement de produits plus ou moins pris en masse. Ils ont l'avantage de ne pas provoquer d'incendie.


Le problème des températures critiques se retrouve dans tous les stockages de gaz comprimés et liquéfiés.`

au dessus de cette température il ne peut être liquéfié et à plus forte raison solidifié.

Par exemple les GPL qui ne sont pas des gaz pur, mais un mélange a une température critique aux environ de 50°C
pour cette raison un récipient contenant du GPL liquide qui est porté à plus de 50° va voir la pression interne multipliée et va exploser.

Certains procédés d'extraction utilisent du CO2 dans des conditions dites "super critiques"

on peut ainsi extraire des molécules aminées (caféine, théine) en "lavant" le café moulu ou le thé avec du CO2 sous une pression de 70 bars et à une temùpérature de 80°C.

Toute une gamme de procédés est basée sur ces propriétés.

[moco]

Bravo sterfil. Tu fais étalage de ta classe. Tout ce que tu racontes est vrai mais n'a en général rien à voir avec la question posée initialement.

[invite043a1c71]

Apparement y'a des experts en "compression de gaz"...

Je vous soumet donc un PB rencontré sur une application professionnel, en espérant que quelqu'un pourra m'aider.

Nous sommes des utilisateurs de cartouches C02 utilisées pour des systèmes de désenfumage.
Pour notre application, nous percutons des cartouches libérant ainsi le gaz sous pression pour manœuvrer des vérins pneumatiques.

Nos cartouches sont calibrées en grammes. Nos calculs de besoin en volume de gaz nécessaire pour faire fonctionner une installation sont dépendants du volume des conduits et du vérin à alimenter, ainsi que la pression final à obtenir pour faire fonctionner notre installation.

Notre méthode de dimensionnement est très basique, et elle ne fait pas intervenir d’éléments importants tel que la température environnante (tous nos calculs se font à température ambiante 20°C).
Il nous est demander ce qu’il peut se produire si notre installation était soumise à une température ambiante de -25°C, nous ne sommes pas capable de répondre à cette question, nous savons qu’il y a forcément une incidence tendant à réduire la pression qui règnerait dans le vérin et les conduits après détente du gaz, mais quelle relation nous permet de quantifier cette incidence ?

Merci d'avance à qui pourra me renseigner.
Salutations.

[denistoulouse]

Bonjour à tous,

je suis novice en compression de gaz, et j'aimerai calculer par itérations successives, les cycles d'un moteur stirling, (echauffement refroidissement de gaz).

PV = nRT mais, malgré tout, je ne "sens" pas ce qui se passe si, dans une enceinte close sous pression, je laisse échapper rapidement un peu de gaz ? peux t'on approximer que c'est un fonctionnement adiabatique et donc que le gaz restant dans l'enceinte va conserver sa température en diminuant de pression, ou alors puisqu'il y a dépressurisation du gaz, celui ci va également se refroidir ? Merci par avance pour vos réponses éclairées.

Cordialement.

Denistoulouse.

[Nox]

Bonsoir,
En général, ce genre de problème (étude de machines thermiques) st plus de la thermodynamique physique donc a mon avis tu auras plus de réponses dans la partie physique du forum...

Cordialement,
Nox

[denistoulouse]

Merci Nox.

Concernant "PV=nRT" je pense être au bon endroit.

J'ai expérimenté la chose suivante : un capteur de température dans le corps d'une pompe à vélo montre un accroissement de qu degrés lors d'une compression.
Pourtant, d'après PV=nRT, si V diminue, P augmente et T devrait rester égal puisque rien n'amène de chaleur de l'extérieur ??? merci de m'éclairer sur l'application de cette formule.

Denistoulouse

[inviteff8d9fee]

Bonjour, il faut revenir à la définition de la température qui traduit finalement le degré d'agitation des molécules (de l'air ou autre) ou si tu préfères la fréquence des chocs entre ces dernières. Si tu diminue le volume, tu augmentes la probabilité que les molécules s'entrechoquent d'où une augmentation de l'agitation des molécules et de la température.
Plus concrètement, disons que la diminution du volume ne compense pas l'augmentation de la pression ce qui implique l'augmentation de la température. (n et R sont constant dans ton cas)

N'hésite pas à demander si je n'ai pas été assez clair, on rentrera davantage dans les détails.

[invite76532345]

Apparement y'a des experts en "compression de gaz"...

Nos cartouches sont calibrées en grammes. Nos calculs de besoin en volume de gaz nécessaire pour faire fonctionner une installation sont dépendants du volume des conduits et du vérin à alimenter, ainsi que la pression final à obtenir pour faire fonctionner notre installation.

Notre méthode de dimensionnement est très basique, et elle ne fait pas intervenir d’éléments importants tel que la température environnante (tous nos calculs se font à température ambiante 20°C).
Il nous est demander ce qu’il peut se produire si notre installation était soumise à une température ambiante de -25°C, nous ne sommes pas capable de répondre à cette question, nous savons qu’il y a forcément une incidence tendant à réduire la pression qui règnerait dans le vérin et les conduits après détente du gaz, mais quelle relation nous permet de quantifier cette incidence ?

Merci d'avance à qui pourra me renseigner.
Salutations.

Bonsoir Kdjef
Relativement simple la réponse.
Tous les gaz parfaits se dilatent (ou se contractent)
de la même manière en fonction dud changement de température.
Ce coefficient est de 1/273,15/K (1K= différence de 1°C).
Il suffitdonc, connaissant le volume de gaz à la température de calcul
(~20°C) d'après ton message, de faire la règle de trois pour obtenir le volume correspondant
à -25°sous la même pression.
A partir de là, recalculer le nombre de cartouches nécessaires,
connaissant les besoins en volume de l'installation.

A+
Papykiwi

[jpi066]

Bonjour

Je voudrais connaître les caractéristiques de l’air quand on le détend violement, dans un cylindre équipé d’un piston.
J’aimerais connaître la variation de pression et température en fonction de la position du piston.
Je souhaiterais aussi avoir ces informations en fonction de l’hygrométrie.
Ces expériences ont-elles été faites ?
Si oui, les informations sont-elles consultables ?
Quelle est la démarche à suivre ? Quels sont les établissements capables de mener ces expériences ?

D’avance merci.

Jean-Paul de Nantes