Température de flamme

[invite6f730007]

Bonjour,
je me demandais comment revenir à la formule des enthalpies à partir de l'expression de celle de l'énergie interne dans le problème classique de la température maximale de flamme.
(notre prof nous a juste balancé à la tronche que c'était la même chose que le calcul de la température d'une explosion mais que la variation d'énergie interne était remplacée par la variation d'enthalpie)

(Il faut calculer la température de la flamme lors de la combustion d'une substance connaissant la température initiale de la réaction, les C_P et la variation d'enthalpie de la réaction. On considère que la réaction est tellement rapide qu'elle se déroule de façon adiabatique.)

Considère-t-on dans les hypothèse que la combustion, outre le fait qu'elle se pratique à pression constante, s'effectue dans un volume suffisamment grand pour que les variations de volumes soient négligeables ???? Dans ce cas d(P*V)=0 et d(U)=d(H).

Merci d'avance

Laurent
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[invitef3bc56df]

Lu
Dans une déflagration, tu ne dois surtout pas considérer que l'on est a volume constant, car il y énormément de dilatation dans une déflagration. La variation de densité est de l'ordre de celle de la température, donc...
Le truc c'est que tu est en système ouvert, donc en posant le PPT :

différence d'enthalpie = travail ext + chaleur échangée

d'où :

Hentrée + PCI = Hsortie

Après, on peut partir de l'équation de l'énergie Lagrangienne appliquée à la combustion (où apparait l'énergie interne) et en développant la dérivée particulaire et en séparant flux diffusifs et convectif, les enthalpies apparaissent... Puis en se plaçant aux limites (+/- l'infini) on retrouve la relation précédente.

Comme tu vois, c'est vachement plus compliqué
++

[inviteac45697a]

je pense que le prof veut uniquement que tu calcule la variation d'enthalpie de la réaction et que tu l'utilise pour chauffer les produits de la réaction.

il faut utiliser l'enthalpie car le système n'est pas à volume constant.

[jeanne08]

On va revenir aux sources :
- lors d'une transformation thermomécanique à pression constante la variation d'enthalpie est égale à la quantité de chaleur échangée
- soit une réaction R -> P ( pour Réactifs -> Produits) dont on connait deltarH° en J /mol à 298 K .
On connait aussi la capacité calorifique des produits supposée indépendante de la température .
- on effectue cette réaction à pression constante de façon adiabatique : la température initiale des réactifs est 298K , la température finale des produits est Tf ( qu'on appelle température de flamme), l'avancement dela réaction est x mol. Au cours de cette transformation la variation d'enthalpie deltaH = 0
- on invente un chemin isobare :
partie 1 :réaction à température cste 298K : deltaH1 = x *deltar H°
partie2 : on augmente de 298 à Tf la température des produits : deltaH2 = C *(Tf - 298)
-Comme on manipule une fonction d'état on a deltaH = 0 = deltaH1 + deltaH2 d'où la température Tf

Donc cela revient à dire : la chaleur dégagée par la reaction a servi à chauffer les produits.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6f730007]

Bonsoir,

je pense y voir plus clair à présent.

Merci pour vos explications complètes

Laurent