Surpression dans système fermé

[invite867beb18]

Bonjour à tous,

Dans une enceinte fermée contenant une masse d'air M1 à la tempérautre T1 et sous une pression P1=1 bar se trouve un cylindre de volume V2 contenant de l'air à T2 = 500°C sous pression P2 = 15 bar.

Je cherche à déterminer la section de rupture au niveau du cylindre qui engendrerait une surpression de 15 mbar dans l'enceinte, et l'augmentation de température produite par cette rupture.

Mon approche est la suivante:
- état initial:
M1 = masse d'air dans l'enceinte, connue
T1 = température de l'air dans l'enceinte connue
V1 = volume de l'air dans l'enciente, connue
P1 = pression dans l'enceinte, connue
H1 = enthalpie de l'état 1

- Rupture du cylindre :
M2 = masse d'air libérée du cylindre
T2 = température de l'air dans le cylindre = 500°C
P2 = pression de l'air dans le cylindre = 15 bar
H2 = enthalpie à l'état 2

- état Final :
masse d'air M3 = M1+M2
Volume d'air V3 = V1 + V2
température d'air T3 (inconnue)
Pression dans l'enceinte P3 (inconnue)
enthalpie du système àl'état T3 : H3 = H1 + H2

Je suis bloqué sur l'exploitation du bilan d'enthalpie.


Merci de votre aide !

Lambdaphi
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[pephy]

bonjour,
en assimilant l'air à un gaz parfait :
la conservation du nombre de moles implique:

pour l'enthalpie peut-on dire quelle est conservée?
si oui alors les variations d'enthalpie sont calculables par:

[pephy]

pour un processus de mélange à volume constant c'est l'énergie interne qui se conserve (en supposant les parois indéformables et calorifugées)
on a donc:
(m1+m2)cv(T3-T0)=m1cv(T1-T0)+m2cv(T2-T0)
avec cv capacité thermique massique et T0 température de l'état de référence
d'où T3=(m1T1+m2T2)/(m1+m2)

[invite867beb18]

Bonjour,

Merci pour cette réponse. Cela m'a permis de calculer notamment la surpression générée par le "lâcher" de l'ensemble du volume d'air V2 contenu dans le cylindre (ie explosion).

Si maintenant on ne considère qu'un débit de fuite d'air donné (en kg/s) au niveau du cylindre, comment peut-on relier ce débit de fuite à la pression finale P3 dans l'enceinte??

Merci d'avance

[A voir en vidéo sur Futura]