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changement d'état par détente.



  1. #1
    milembar

    changement d'état par détente.


    ------

    Voila, j'ai un exo que me pose problème et je ne sais pas comment m'y prendre. Une bouteille de butane commercial contient du butane partiellement liquide sous sa pression de vapeur saturante Psat=2 bar. On ouvre le robinet de façon à avoir un débit régulier de gaz vers l’extérieur (débit massique je suppose). Quelle est l’évolution de la pression à l’intérieur au cours du temps ? (de façon quantitative et qualitative)

    voila comment moi j'ai réfléchi au problème. Je pensais déjà commencer par travailler par analogie avec une détente (à vitesse constante ?) par un piston jusqu’à la pression P0 et ainsi étudier un système fermé et non pas ouvert. Disons que j'ai le diagramme (P,T), je connais donc T0 à partir de P0. je ne sais pas quelles hypothèses je peux faire, adiabatique, isotherme ou autre et si c'est nécessaire.
    Je voudrais tracer un diagramme (P,v:volume massique),je pense que l'on va avoir un premier palier à pression constante avec augmentation de v (pendant combien de temps?) puis quand il ne restera plus que du gaz une détente tel qu'on l'étudie d'habitude ...
    on a P.V=n.R.T (pour simplifier on assimile le butane à un gaz parfait) or, V, R, et n sont constants donc P/T=constante.

    En gros je fais pas trop ce que l'on me demande ....

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    LPFR

    Re : changement d'état par détente.

    Bonjour.
    Le butane va maintenir la pression à l'intérieur égale à sa pression de vapeur à sa température.
    Donc, il va s'évaporer (ou bouillir), pour le faire, et il va se refroidir ce qui diminuera sa pression de vapeur.
    La suite dépend des conditions de l'expérience, le liquide se mettra en équilibre entre la chaleur reçue, le gaz évaporé, la pression à l'intérieur et le débit de sortie.
    Au revoir.

  4. #3
    milembar

    Re : changement d'état par détente.

    c'est possible d'établir des relation avec des formules ?

  5. #4
    milembar

    Re : changement d'état par détente.

    UP please

  6. #5
    albanxiii

    Re : changement d'état par détente.

    Bonjour,

    Des relations entre quelles grandeurs ? Avec ce que LPFR vous a expliqué, vous avez tout. Ensuite, il faut peut-être supposer un modèle plus ou moins simple de certains processus selon ce que vous voulez représenter.

    Bonne soirée.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    milembar

    Re : changement d'état par détente.

    je voudrais P et T en fonction du temps et du débit

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  10. #7
    albanxiii

    Re : changement d'état par détente.

    Re,

    Si la fuite est "petite", c'est à dire : si vous pouvez considérer que la pression dans la bouteille reste constante, il y aura du gas qui va s'échapper tant qu'il restera du liquide. Le liquide va s'évaporer pour maintenir une pression constante dans la bouteille, égale à la pression de vapeur saturante du gaz.

    Si vous connaissez le débit, vous pouvez calculer la durée de vidange. Le calcul de la température nécessite de tenir compte des grandeurs thermodynamiques relatives à l'évaporation du gaz.

    Maintenant, à vous de jouer, faut bosser un peu, on ne va pas le faire à votre place... Et dites vous que si vous faites des erreurs, ça n'est pas grave et que l'on apprend plus de ses erreurs que de ce qu'on fait bien du premier coup.

    Bonne soirée.

    (ps : ça n'était pas une bonne idée de poster la même chose sur un "autre forum", je suis prêt à parier que vous n'auez pas de réponse, comme pour la majorité des questions posées là-bas)
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  11. #8
    milembar

    Re : changement d'état par détente.

    je tiens à souligner que je ne cherche pas à ce que l'on me fasse mon travail, pour la simple et bonne raison que ce n'est pas du "travail", ce que je cherche à faire ici ne m'a nullement été demandé. Ensuite, qu'entendez-vous par "ça n'était pas une bonne idée", c'est une réprimande ou vous vouliez dire que c'était inutile ? De plus, je ne comprend pas pourquoi la température devrait rester constante. Je sais que pression constante implique température constante. Enfin, j'aurais aimer décrire le processus jusque bouteille "vide" mais il me semble que c'est infaisable avec mes compétence et le temps dont je dispose, il faudrait considérer une section d'ouverture constante plutôt qu'un débit constant et calculer le débit avec les théorème généralises de Bernoulli pour les fluides compressible ect ... J'aimerai cependant qu'on m’éclaire encore sur un autre point, si comme vous dite la température est constante, c'est la bouteille qui joue le rôle de thermostat ou pour une autre raison ? j'avais une théorie.
    L’enthalpie est une fonction d'état, on peut donc la décomposer en plusieurs transformations fictives, donc un changement d'état avec P,T=cste et une baisse de pression, on ne considère pas d’échanges avec la bouteille.
    dU=0 car la température est constante. dU1=n.ΔvapH° - n.R.T mais il y a un problème car P/T=cste donc je ne peux pas faire varier P sans faire varier T ...

    Voila ma réflexion ^^

  12. #9
    milembar

    Re : changement d'état par détente.

    up please

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