Question un peu bêbête: détente de Joule thomson

[invite0224cd59]

Bonjour,
On peut écrire le premier principe de la thermo en faisant apparaitre l'enthalpie de la manière suivante:

Du coup, j'ai une question existentielle concernant la détente de Joule Thomson:
La détente de Joule Thomson est-elle est monobare?

Pour ceux qui diraient non...... on voit bien pourtant que la pression à droite et à gauche du volume de contrôle sont bien constante au cours de la transfo?

Pour ceux qui diraient oui........ On voit bien que la pression du système passe de P1 à P2.... or, il me semble qu'une transfo est monobare si Pi = Pf = Pext ?



Merci pour vos éclairages
-----

[arrial]

Salut,


Tes notations n'ont rien d'universelle : le fréon d'une pompe à chaleur est dans un système fermé, et la détente de J-T est une détente isenthale où je ne vois guère de Pext …

Tu pourrais être plus précis ?

@+

[invitec317278e]

Bonjour,
On peut écrire le premier principe de la thermo en faisant apparaitre l'enthalpie de la manière suivante:

Du coup, j'ai une question existentielle concernant la détente de Joule Thomson:
La détente de Joule Thomson est-elle est monobare?

Pour ceux qui diraient non...... on voit bien pourtant que la pression à droite et à gauche du volume de contrôle sont bien constante au cours de la transfo?

Pour ceux qui diraient oui........ On voit bien que la pression du système passe de P1 à P2.... or, il me semble qu'une transfo est monobare si Pi = Pf = Pext ?



Merci pour vos éclairages

Salut,

pourquoi se poser cette question ?

[invite0224cd59]

Je vais préciser un peu ma question.

Je considère un compresseur effectuant fournissant un travail utile W' et une énergie thermique Q à un volume de contrôle (système fermé en écoulement lent)
Avant le carter le système est défini par p1, V1, T1, n
Après le carter le système est défini par p2, V2, T2, n

Alors le 1er principe
Soit (connu aussi sous le nom de premier principe industriel (je crois))

Or parallèlement à ça on peut montrer que pour une transfo monobare qcq on a d'ou

Bref.... est ce que cela voudrait dire que la première situation décrite pour le compresseur s'appelle une transfo monobare.

En gros, pour résoudre un exo de type concours de CPGE sur le compresseur serait - il juste d'argumenter de la manière suivante p1=cte, p2= cte donc transfo monobare du volume de contrôle donc d'après le premier principe

J'espère avoir été un peu plus clair

Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[arrial]

Bonsoir,



Je ne comprends pas ta conception d’une machine frigorifique.
On dirait que tu ne considères pas de changement de phase d’une part, et ta description du travail fourni par le compresseur … je ne le comprend pas …



Le modèle couramment utilisé est le suivant :
1→2 : compression adiabatique du gaz
Travail absorbé par le fluide : W
2→3 : liquéfaction et refroidissement du fluide à pression constante [HP] dans le condenseur
Chaleur fournie à l’environnement : - Qk
3→4 : détente isenthale, de la HP à la BP
On considère qu’il n’y a ni travail ni chaleur échangés [même s’il y a une légère approximation]
4→1 : évaporation et réchauffement du fluide à pression constante [BP] dans le condenseur
Chaleur prise à l’environnement : - Q○

La suite formant un cycle et le fréon constituant un système fermé :
ΔU = 0 = ΔH
♦ U = W+Q → ΔQ12 = 0 → W = H2-H1
♦ H3 = H4
♦ H = U + p.V → dH = -p.dV + δQ + p.dV + v.dP
→ Qk = H3-H2
→ Q○ = H1-H4 = H1-H3

ΔH = H2-H1 + H3-H2 + H4-H3 + H1-H4
0 = W + Qk + Q○
ΔU = 0 exclut tout autre forme de travail …

Alors, tu introduis la notion de transformation monobare : en accord avec Wikipedia, « En thermodynamique, on dit qu'une transformation monobare s'effectue à pression extérieure constante (pression extérieure au système thermodynamique) ».
Je veux bien.
Mais où vois-tu intervenir la pression extérieure dans ce système ?
Elle peut bien décupler pendant le cycle, ça ne changera rien au bilan des énergies …



… il semble que nous ne pratiquons pas le même langage …



@+

[invite0224cd59]

… il semble que nous ne pratiquons pas le même langage …

Oui en effet, ce n'est pas vraiment à cette étude que je faisais référence ... Je vais donc rereformuler, (je comprends que ma question sois bizarre car je ne trouve la réponse nulle part, et si je me la pose, qu'elle est un sens ou non ça veut dire qu'il me manque une pièce du puzzle)

En fait je m'intéresse juste à un écoulement lent d'un fluide (exemple: gaz parfait) qui passe à travers un système quelconque qui fourni à un volume de contrôle de fluide une énergie thermique Q et éventuellement un travail utile W'.
(En gros une situation assez large dont la détente de Joule Thoson est un cas particulier avec Q=W'=0)
La pression du fluide avec la traversée est P1 et la pression après est P2.
Si on fait le bilan d'énergie en partant de on aboutit à

Or indépendamment de cette situation on peut montrer que pour un fluide monophasé en évolution monobare on a

Ma question est la suivante: Peut on dire que la situation 1 (de type détente de Joule Thomson au sens large) correspond à une transformation monobare du fluide?

Merci pour vos réponses et désolé j'espère avoir décrit plus clairement mon pb cette fois ci...

[arrial]

'Soir,

Je crois que cela est traité dans le formalisme des écoulements en système ouvert. Désolé, ce n'est pas mon truc. Mais je viens d'acheter un bouquin solide sur l'énergétique des systèmes ouverts : j'espère bien m'améliorer …

@+

[invite0224cd59]

Merci pour ta réflexion. En attendant, je continue à me creuser la tête.