Force lors de la dépression d'un cylindre

[gloups13]

Bonsoir tout le monde.


Je suis confronté a un petit problème de thermodynamique. . .
Soit un piston verticale qui peut coulisser SANS frottement dans son cylindre. La pression à l'intérieur du piston est P_int et la pression à l'extérieur est P₀.La température à l'intérieur du piston est T_int=100°C (c'est de la vapeur d'eau à 100°C) et la température extérieur est T_ext.Le piston et ses parois sont calorifugés. Par un dispositif annexe, on fait passer brusquement la température dans le piston à T₁=20°C. Donc toute la vapeur d'eau doit se condenser et la pression dans le piston doit chuter énormément. Ainsi le piston est "poussé" vers le bas par la pression atmosphérique qui est au dessus de lui.
Ma question est la suivante: Comment faire pour déterminer la force du piston?


Merci de votre aide.
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[invite07941352]

Bonsoir,
Le piston de la Newcomen 1760 est de 28" * 72" soit diamètre 0.711 m , course 1.83 m , surface 0.397 m^2 , volume 0.726 m^3 ;
Pour la vapeur , la loi des gaz parfaits ou bien les tables donnent la même chose : 1 L eau = 1700L vapeur à 100° , 10^5 Pa .
Le cylindre admet 726 L de vapeur qui se transforme en 0.426 L d'eau .
Le vide est presque parfait , à part les fuites de l'époque ...
F = P . S sur le piston , 10^5 . 0.397 = 39700 N théoriques !!!

[gloups13]

Bonsoir.
Merci pour votre réponse. Vous lisez dans mes pensées, c'est exactement ce à quoi je faisais référence: le piston de Newcomen. Merci pour votre réponse.
Cependant m'y a t-il pas un GROS écart entre la théorie et la pratique? Car une force de 39700 N c'est énorme pour cette machine!

[invite07941352]

Re,
Les bâtiments abritant une machine font tout de même 8 à 10 m de hauteur ...
Je ne trouve pas de données assez complètes pour imaginer un rendement .
"La machine remontait 50 L d'eau par coup " , oui mais de quelle profondeur ??? On lit aussi : " puissance 5 à 7 hp ..."

[A voir en vidéo sur Futura]