Bonjour, voilà un exercice qui me pose quelques pbs.
On considère un système constitué d'une mole d'eau enfermée dans un cylindre muni d'un piston dont les parois sont bons conducteurs thermiques. La pression extérieure po= 1 bar, ainsi que la température ext To= 373 K (thermostat) sont constantes. La masse du piston est négligeable. Initialement, cette mole d"eau, maintenue en équilibre thermique et mécanique par action de l'opérateur, occupe un volume Vi= 0,1 m3. Très lentement l'opérateur appuie sur le piston jusqu'à ce que le volume prenne la valeur de Vf =0,01m3
(cf données du pb en bas )
1 ) La vapeur d'eau est-elle sèche initialement? Déterminer le titre massique de vap d'eau initial.
Pour cette question, je pense que oui elle est sèche par Po= Psat (je fais l'équilibre au piston). Pour le titre massique, je calcule v(massique) = Vi/(Meau * 1)
v massique de l'eau liquide = 10-3 m3/kg, et vol massique de gaz = R*T / (Psat * M), et je calcule xi= (v - vl ) / (vg - vl) , mais je trouve une valeur très très faible ... (presque 0 % ).
Ou est l'erreur?
2) Determiner le titre massique final en vapeur d'eau.
Du coup j'utiliserai la même formule en changeant v(massique) final = Vf / Meau ...
3) Calculer la variation d'enthalpie au cours de l'opération, en deduire la variation d'énergie interne.
Pour cette question, j'hésite car je ne comprend pas exactement la transformation. La masse que piston étant négligeable, est ce que la pression dans le cylindre est constante tout le long (= Po)? Et comme le cylindre est dans un thermostat, ça ne veut pas dire que la température à l'intérieur reste constante si?
Parce-que si c'est le cas la variation d'enthalpie et d'energie interne est nulle ...
4) Calculer le travail et la quantité de chaleur
Faut-il utiliser la formule Q= nLv ? (car changement d'etat)
et W= - P (Vf- Vi) (mais dans ce cas, P = Po ? )
Merci si vous avez des idées!!
Données:
vapeur d'eau considérée comme un GP; gamma = 1,37
A To = 373k, la pression de vap saturante de l'eau est Ps = 1 bar et la chaleur latente de vaporisation est Lv = 2257 J/g
On suppose que le volume massique de l'eau liquide est <<< celui de la vapeur d'eau, vl = 10^-3 m3/kg
Masse molaire de l'eau = 29g/mol
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