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énergie nécessaire pour liquéfier un gaz



  1. #1
    ChouetteDesNeiges

    énergie nécessaire pour liquéfier un gaz


    ------

    hello,

    je voudrai calculer l'énergie nécessaire pour rendre liquide X kg de gaz qui se trouve à la pression P et à la température T, je trouve pas de formules simples... la méthode a l'air compliqué, pourriez vous me donner un exemple simple ou un lien qui traite cela de manière accessible ?

    merci pour tout

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    Bonjour.
    Quand on liquéfie un gaz on récupère de l'énergie.
    Mais, s'il s'agit des gaz à la température ambiante, comme il faut refroidir le gaz, il faut utiliser un processus type pompe à chaleur ou autre, il faut quand-même dépenser de l'énergie.
    Mais il n'y a pas de formule. Cela dépend du gaz, du procédé utilisé et du rendement énergétique de l'installation.
    Au revoir.

  4. #3
    ChouetteDesNeiges

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    ah, ok, je voulais savoir pour le butane de 10°C pour le rendre liquide, après sans parler de technologie, simplement avec la théorie. si c'est possible ? merci

  5. #4
    LPFR

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    Re.
    Il faut avoir le diagramme de phase précis du butane.
    Mais pour liquéfier le butane à 10°C il faut une pression entre 1,5 bar et 2 bar (il faut avoir la valeur exacte).
    Donc, il faut calculer le travail nécessaire pour comprimer le gaz de la pression de départ jusqu’à celle de sa pression de vapeur à 10°C. Le tout dans une compression isotherme, c'est à dire en refroidissant le gaz pendant al compression pour le conserver à 10°C.
    Et dans votre calcul du travail vous pouvez, si vous voulez, enlever l'énergie récupérée en le refroidissant. Finalement c'est une valeur théorique que vous voulez. Non ?

    A+

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    ChouetteDesNeiges

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    Excusez moi pour mes questions qui sont certainement bébêtes, si j'ai compris: si je veux rendre liquide un gaz, il faut baisser sa température mais maintenir aussi une certaine pression ? Pour la température je comprends mais pour quoi faut il une pression ? Pour qu'ils s'agglomèrent, la gravité ne suffit pas ?

    merci

  8. #6
    LPFR

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    Re.
    Pour chaque température, le liquide et le gaz du composé sont à l'équilibre à une certaine pression.
    Et au delà d'une température donnée "température critique", le gaz reste sous forme de gaz à n'importe quelle pression.
    Si vous mettez du butane liquide dans un récipient, vous aurez une partie liquide et une partie gazeuse et la pression dans le récipient sera égale à la pression de vapeur du gaz à cette température. Pour le butane à -0,5°C la pression sera de 1 bar, si vous chauffez à 25°C, la pression montera à 2,5 bars.
    Mais si vous chauffez à 152°C (température critique du butane) la pression montera à 37,5 bars et il n'y aura pas de liquide. Même si vous augmentez la pression en introduisant du butane dans le récipient ou en comprimant le récipient.

    Si vous voulez avoir du butane liquide, il faut le refroidir à -0,5°C et à 1 bar ou à 25°C à 2,5 bars.

    Ou, rédigé autrement, il faut avoir une pression plus grande que sa pression de vapeur saturante à la température donnée.
    A+

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  10. #7
    ChouetteDesNeiges

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    Oui c'est ce que j'avais pu comprendre sur divers liens, je cherche à comprendre pourquoi le gaz a besoin d'une pression pour se rendre liquide, j'imagine des molécules avec une température limite, pourquoi du point de vue atomique elle ne peuvent être "collées" comme un liquide avec une pression plus faible que ce qu'il faudrait ?

    En rando, j'ai des petite cartouches de gaz, 70%butane et 30% propane, le propane c'est pour éviter que ça gèle m'a ton dit, est ce que cela signifie qu'un gaz peut "empêcher" un autre de devenir liquide et donc jusqu'à quel point ?

  11. #8
    LPFR

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    Re.
    Ça ne risque pas de geler. Mais à moins de -0,5°C la pression dans la cartouche sera de moins d'un bar. Il sera difficile de convaincre le gaz de sortir. Le mélange 70-30% à une pression plus élevée. On gagne presque 20°C.

    Quand au pourquoi de la pression de vapeur, c'est un équilibre entre l'agitation thermique qui agite les molécules et essaie de caser les liaisons de Van der Waals entre molécules et les faire évaporer et la pression des molécules de gaz qui tapent contre la surface du liquide et qui "se collent" grâce aux liaisons. La température déplace l'équilibre vers des plus fortes pressions.
    A+

  12. #9
    ChouetteDesNeiges

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    Il gèle, enfin il gèle mes mains lol ! en rando avec -15°C j'ai plusieurs fois mis les mains pour chauffer le gaz pour me chauffer mon eau... ahglagla et effectivement il a pas envie de sortir grrrr

    Le gaz dans la bouteille est sous forme de couche, c'est à dire du butane liquide en bas, du propane liquide plus haut et un mélange de butane et propane sous forme de gaz ou tout le butane est liquide et le propane en partie liquide et gazeux ?

    Par contre, pourquoi dites vous que la pression sera de -1 bar ? je pige pas
    Dernière modification par ChouetteDesNeiges ; 17/10/2012 à 17h09.

  13. #10
    LPFR

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    Citation Envoyé par ChouetteDesNeiges Voir le message
    ...

    Par contre, pourquoi dites vous que la pression sera de -1 bar ? je pige pas
    Re.
    P < 1 bar et non P = -1 bar.
    A+

  14. #11
    ChouetteDesNeiges

    Re : énergie nécessaire pour liquéfier un gaz

    pourquoi la pression sera inférieure à 1 bar ?

    Vous ne savez pas comment sont les liquides/gaz à l'intérieur ?

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