Enthalpie selon une pression et une température

[Melissa3351]

Bonjour à tous,

J’ai un petit soucis, je m’explique :

Dans un exercice j’ai une chaudière qui crée de la vapeur saturée. Ma vapeur produite va alimenter une installation saif que les données de ma vapeur sont 150 degrés Celsius et une pression de 8 bar, comment trouver mon enthalpie dans les tables thermodynamiques car quand je regarde dans les tables j’ai le choix de pression mais à température fixé ou alors j’ai le choix de température à pression fixé, hors j’aimerai avoir mon enthalpie pour ma pression et ma température.

Comment faire ?

Un grand merci d’avance à vous 😊😊
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[albanxiii]

Bonjour et bienvenue sur le forum,

J'ai déplace en physique !

[Melissa3351]

Bonjour,

Je suis nouvelle, merci de l'avoir déplacé dans le bon forum

[petitmousse49]

Bonsoir
Plusieurs sites proposes des tables thermodynamiques. Ici par exemple :
https://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/
Remarque : tu parles de vapeur : sous 8bars, la température d'ébullition est d'environ 171°C. Sous 8bars et à une température de seulement 150°C, l'eau est à l'état de liquide. Le site dont je viens de te parler donne pour l'enthalpie massique de ce liquide :
h=632kJ/kg
PS : dans le cas d'un liquide seul à une température nettement inférieure à celle du point critique (Tc=374,14°C) tu obtiens un ordre de grandeur acceptable en considérant la capacité thermique du liquide constante et très proche de 4,18kJ/(kg.K). Sachant que le niveau zéro de l'enthalpie massique correspond au liquide seul dans les conditions d'équilibre du point triple (0,01°C). Cela donne pour le liquide seul :
h⁓4,18.T avec T en degrés Celsius et h en kJ/kg. Le calcul approché donne :627kJ/kg ; l'erreur relative est de 0,8%...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Melissa3351]

Bonsoir,

Tout d’abord un grand merci pour votre réponse car cela m’a permis de mieux comprendre les tables. Cependant la température était de 185 degrés Celsius et pas 150 je suis désolé. Je trouve dans des tables sur internet que pour ma vapeur l’enthalpienest de 2768,3 kJ/kg. J’espere ne Pas me tromper sur la lecture de la table. Vu que ma vapeur rentre dans le système à 8 bar et 185 degrés, puis je considérer que je suis en mode isotherme et isobare ?

Merci d’avance

[Melissa3351]

Je ne comprend pas bien non plus comment as tu trouvé 632 par le site que tu m'as envoyé, je t'avoue que je ne comprend pas trop, pourrais tu m'expliquer comment tu as fait ?

Merci

[Melissa3351]

Car quand je regarde dans les tables je trouve comme toi 632 kJ/kg si je me place à 150 degré mais à cette T, la pression est a 4,76 bars hors moi je suis à 8 bars. Ne devrais je pas justement pendre la table de pression et non de température ?

[petitmousse49]

Sur le site que je t'ai indiqué, tu choisis d'abord le fluide puis le système d'unités. Sachant que la pression vaut 8bars, tu te mets en mode isobare. Tu entres alors la pression : 8bars puis l'intervalle de température qui t'intéresses : par exemple : 150°C - 200°C tous les degrés. Tu valides et choisis de représenter les variations d'enthalpies massiques en fonction de T.
Tu vérifies que le changement d'état se produit à cette pression à 170,4°C, que, à 150°C, l'eau est à l'état liquide avec h=632,38kJ/kg et que, à 180°C, l'eau est à l'état de vapeur sèche avec h=2792kJ/kg.
https://webbook.nist.gov/cgi/fluid.c...m&RefState=DEF

J'ai l'impression que les tables à ta disposition indiquent uniquement les données correspondant aux équilibres liquide - vapeur. 4,76bars est la pression d'équilibre liquide-vapeur (pression de vapeur saturante ) à 150°C. Probable que la même table te donne l'enthalpie massique du liquide seul dans les conditions d'équilibre liquide vapeur soit 150°C et 4,76bar : 632,2kJ/kg. L'enthalpie massique du liquide dépendant très peu de la pression, cela donne pratiquement la même valeur que pour le liquide à 150°C et 8bars que je t'ai indiquée.

[Melissa3351]

Un grannnnnnnd merci je pense avoir compris maintenant, juste une chose, au départ je mets que mon fluide est de l'eau mais comment lui sait que c'est de la vapeur saturée et non de la vapeur surchauffée ? car à aucun moment je lui dis que c'est de la vapeur saturée.

Un grand merci vous m'avez vraiment bien aidé :$

[petitmousse49]

Je ne sais pas si tu connais l'allure générale du diagramme d'équilibre (P,T). La connaissance des valeurs de P et T permet de connaître l'état stable du corps pur. Sinon, une simple table thermodynamique fournissant les valeurs de la pression de vapeur saturante Ps en fonction de la température peut suffire. A la température T qui t'intéresse (ici 180°C) la table te fournit la valeur de la pression de vapeur saturante Ps (ici 10,02bars). Trois cas sont alors envisageables :
1° : P < Ps : le corps pur est à l'état de vapeur seule (vapeur sèche) ; c'est le cas pour P=8bars ;
2° : P=Ps : état d'équilibre liquide saturant - vapeur saturante, le pourcentage massique (titre massique) en vapeur saturante du mélange pouvant être compris entre 0% (liquide saturant seul) et 100% (vapeur saturante seule) ;
3° : P > Ps : le corps pur est à l'état de liquide seul.
Pour prévoir l'influence d'une "machine" (compresseur, chaudière, turbine...) sur l'évolution de l'état physique d'un fluide donné, on peut utiliser un des nombreux diagrammes thermodynamique : diagramme entropique (T,s) diagramme de Mollier (h,s), diagramme des frigoristes (P,h)....

[Melissa3351]

Oui c'est justement ca qui me bloque en faite, cela veut dire que le site que vous m'avez donné : https://webbook.nist.gov/cgi/fluid.c...m&RefState=DEF est beaucoup plus précis que les tables ? car pour 180°C à une pression de 8 bars j'ai sur le graphique 2792,4 KJ/Kg tandis que dans les tables à 180°C, la pression de vapeur saturante est de (10,02 Bars) et l'enthalpie est de 2777,22 KJ/Kg donc il y a une différence entre ces 2 enthalpies hors vous avez dis que même la table pouvait suffire donc quel enthalpie dois-je prendre ? Je suppose que pour être plus précis c'est le 2792,4 qu'il faut prendre ?

Merciii

[petitmousse49]

Tu commets la même confusion que celle que j'ai relevée dans mon message #8.
Si je comprends bien, les tables thermodynamiques à ta disposition ne te fournissent les valeurs que pour une situation d'équilibre liquide vapeur.
2777,2kJ/kg est l'enthalpie massique de la vapeur saturante seule, c'est à dire de la vapeur saturante à 180°C sous 10,02bars.
Tu as besoin de l'enthalpie massique de la vapeur sèche à 180°C sous 8bars : 2792,4kJ/kg. Il y a très peu de tables thermodynamiques "papier" fournissant les caractéristiques des vapeurs sèches. Il faut utiliser un site internet comme celui que je t'ai indiqué ou faire une lecture graphique sur un des diagrammes dont je t'ai parlé.

[Melissa3351]

Oui voila mais ce qui m'embrouille c'est qu'on me dit que j'ai de la vapeur saturé à 180°C à 8 bars donc ce qui est faux ? car comme vous l'avez si bien dit à 180°C et 8 bars c'est bien de la vapeur sèche que j'ai et non de la vapeur saturante n'est-ce pas ? donc c'est qu'il y a une erreur dans l'énoncé

[petitmousse49]

donc c'est qu'il y a une erreur dans l'énoncé

Oui ! Mais l'essentiel est là : tu as compris !

[Melissa3351]

Ouii un grand merci !! J’ai une dernière question maintenant si je suis dans les mêmes conditions mais que mon fluide est mon eau déminéralisé, est-ce que je peux utiliser mes tables ? Pour moi oui car c’est de’ l’eau pure donc le diagramme d’equilibre Reste le même n’est ce pas ?

[petitmousse49]

La loi de l'ébulliométrie de Raoult montre que la présence de substances dissoute dans l'eau modifie faiblement sa température d'ébullition à une pression donnée. Ici, les concentrations des solutés sont très faibles ; tu peux considérer je pense que les tables thermodynamiques établies pour l'eau pure sont aussi valides en excellente approximation pour l'eau potable distribuée par les services des eaux et pour l'eau déminéralisée.

[Melissa3351]

Un grand merci, votre m'a bien été utile