Quel travail (mécanique) peut fournir une goutte d'eau qui gèle?

[invite968be57d]

Bonjour.

Tout est dans le titre.
J'ai consulté une autre question sur le forum:
"Quelle est la force d'une goutte d'eau qui gèle" (03/09/2014) de Apzo11

Bonne soirée,

86cat
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[phys4]

Bonjour,
Si vous essayez de récupérer de l'énergie d'un volume d'eau qui gèle, vous devrez le maintenir sous pression.
Vous pouvez obtenir une pression de 200 MPa, et l'eau restera liquide jusque -20°C, il faudra donc refroidir davantage pour avoir l'augmentation de volume de 8%.

Vous récupérerez alors une énergie au mieux de 16 J pour 1 cm3.
Pour réaliser un cycle complet vous devrez réchauffer cette glace à pression ambiante donc à 0°C pour la décongeler, il faudra donc fournir un peu plus d'énergie à plus haute température que vous en avait extrait à -20°C.
On retrouve donc un cycle normal.

[FC05]

A pression constante, p.dV.

dV est la variation de volume (en m3) et p la pression en Pa, résultat en J.

[invite968be57d]

Bonjour

Merci beaucoup pour vos réponses.

86cat

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite968be57d]

Bonjour

Je cherche à comprendre d'où viennent les 16 joules?
"...Vous récupérerez alors une énergie au mieux de 16 J pour 1 cm3...."

Merci si vous répondez.

86cat

[obi76]

Bonjour,

Je cherche à comprendre d'où viennent les 16 joules?
"...Vous récupérerez alors une énergie au mieux de 16 J pour 1 cm3...."

la réponse est donnée en #2 et #3 :
la pression qu'exercera l'eau en gelant est (au mieux) de 200 MPa, pour une augmentation de volume de 8%. Et l'énergie récupérée, c'est P.dV.
dV = 8% . 1cm^3 = 8.10^-8 m3
P = 2.10^8 Pa

P.dV = 8.10^-8 . 2.10^8 = 16 J

[XK150]

@ 86cat ,

Donc , vous n'avez pas réussi à faire votre moteur à glace , ?

https://forums.futura-sciences.com/p...mecanique.html

[invite968be57d]

Bonjour

Merci de vos réponses

Bonne journée

86cat

[invite968be57d]

Bonjour

Bizarre les courbes d'une goutte d'eau qui gèle...................



Et si on faisait tourner un cycle de Carnot en frigo. Pour faire geler notre goutte d'eau?
Et utiliser l'énergie que donne l'eau en se transformant en glace, çà donnerait quoi?

Bonne fêtes de Pâques.

86cat

[albanxiii]

Donc , vous n'avez pas réussi à faire votre moteur à glace , ?

https://forums.futura-sciences.com/p...mecanique.html

Juste à faire un doublon...

[invite968be57d]

Bonjour

Euh. Non. Pas à faire un doublon ou je ne sais quoi.....

On fait tourner un cycle frigo à -25°C (cycle de Carnot). Ce qui permet de congeler de l'eau à une pression importante. Et donc de récupérer de l'énergie mécanique.
Ensuite, pour fermer les deux cycles il faut "évacuer" de la chaleur du cycle frigo. Disons à 25°C.
Et apporter de la chaleur à la glace formée. Disons à -15°C.

Et là encore, la chaleur du cycle frigo peut servir à réchauffer les glaçons. Sans plus.
Mais on peut aussi utiliser la "source chaude" du cycle frigo. Et la source froide du cycle frigo (les glaçons). Pour faire tourner un cycle de Carnot moteur.
Et donc récupérer un peu d'énergie mécanique.

Il est bien entendu que le premier principe nous permet de conclure que la somme des énergies entrantes des trois cycles doit être égale à la somme des énergies entrantes des trois cycles.

86cat

[invite968be57d]

Petite erreur de frappe. deux fois entrantes............. entrantes et sortantes........ Merci

[Sethy]

On fait tourner un cycle frigo à -25°C (cycle de Carnot). Ce qui permet de congeler de l'eau à une pression importante. Et donc de récupérer de l'énergie mécanique.

Rien n'est gratuit ... "faire tourner un frigo" nécessite de fournir de l'énergie mécanique. Si on veut en plus que l'eau se gèle, il faudra fournir un surcroît d'énergie mécanique, justement pour forcer la congélation "sous pression".

Donc on ne récupérera "au mieux" que le surplus d'énergie qui aura été nécessaire à transformer l'eau en glace.

[invite968be57d]

Bonjour

Vous avez raison Sethy. Rien ne se perd. Rien ne se crée. Tout se transforme.
Il me semble cependant qu'avec un cycle type Carnot qui "tourne" en frigo.
Et un cycle "congélation" de l'eau.
Il nous reste en final une source chaude (celle du cycle frigo).
Et de la glace (du cycle "congélation" de l'eau).
Et donc on peut "dégeler" la glace avec la source chaude.
Ou faire tourner un cycle de Carnot moteur........................ ..............
Vous me suivez?

Bonne soirée.

86cat