Bonjour,
Dans mon cours il est parachuté le premier principe de la thermo directement appliqué au cas de ces machines:
+-Travail + Chaleur reçue par le fluide = Variation enthalpie + Variation V² / 2
Tout étant massique à priori.
Je ne comprends pas le therme de l'énergie cinétique: le premier principe stipule:
Delta Ec + Delta Ep + Delta U = Q + W
Mais dans le cas de la circulation du fluide dans la machine, pourquoi Delta U = Delta Ep = 0?
Merci
Bonjour et merci d'avoir posé cette question. La réflexion que cela m'a amené à faire m'a aidé à mieux cerner certains points.
En premier lieux pour répondre à votre question, il est tout a fait normal de négliger l'énergie potentielle car en général sa variation est négligeable devant les autres énergies. Pour l'énergie interne, voici mon explication.
Pour commencer, vous vous référez à la mauvaise expression du premier principe. Votre équation est le premier principe en système fermé ( pas d'échange de matière). Dans votre cas, machine thermique, il s'agit d'un système ouvert.
J'utilise une version plus générale du premier principe en système ouvert:
sous forme différentielle, son expression est:
dU + dEc + dEp = dW + dQ + hdm(entrant) - hdm(sortant)
avec h enthalpie massique et dm variation de masse
Le membre de gauche représente le volume de contrôle. Imaginez vous une boîte avec une entrée et une sortie. La matière qui entre apporte de l'énergie, et la matière qui sort en emporte (ce qui justifie les thermes enthalpie)
Au départ je n'arrivais pas à faire le lien avec votre équation de votre cours, mais j'oubliais une notion fondamentale : le régime considéré!
Dans une machine thermique, on se place en régime permanent, c'est à dire qu'il n'y a pas d'accumulation de matière dans la machine, ce qui rentre d'un côté ressort de l'autre ! la variation d'énergie interne U du fluide DANS LE VOLUME DE CONTRÔLE est donc nulle.
Donc dU =0
Si en plus vous négligez également l'énergie potentielle, vous obtiendrez donc la même expression que votre cours ( en effet, dans votre cas, la variation d'enthalpie est l'enthalpie sortante - l'enthalpie entrante)
Moi j'utilisais mon expression pour calculer la pression du cylindre d'un moteur à combustion interne pendant la phase d'admission. Comme il n'y a qu'une entrée et pas de sortie dans mon volume, il y a accumulation de masse dans le volume et donc on est plus en système ouvert mais semi-ouvert. La variation d'énergie interne du volume n'est donc pas nulle.
Il est fondamental de bien définir en thermodynamique le système que vous étudiez pour bien appliquer les équations et les hypothèses.
J'espère avoir été assez clair et si vous avez besoin d'une démonstration, je pourrai vous la fournir
Salutations
Merci pour votre réponse, pas besoin de démonstration!
Bonne journée.
