bonjour,
je viens de voir la détente de Joule-Thomson avec une surface poreuse. on arrive a U2 - U1 = P1V1 - P2V2 via le premier principe industriel.
et on reconnait l'enthalpie d'ou ΔH=0. OK parfait.
mais apres sur wikipedia et plusieurs videos sur youtube le prof dit que ca implique que ΔT=0 pour un gaz parfait, or ca depend des variations de pression en amont et aval de la surface poreuse non ? donc ca n'implique pas que ΔT=0
merci d'avance pour votre aide
Bonjour,
Vous acceptez ΔH=0 ("OK parfait").
Donc si vous appliquez les lois du gaz parfait (plus précisément la deuxième loi de Joule) cela vous donne quoi ?
ΔH=CpΔT=0
oui donc la température ne varie pas, mais j 'ai aussi
U2 - U1 = P1V1 - P2V2
U2 = U1 + P1V1 - P2V2
si je suis à volume constant et que la pression varie alors :
U2 = U1 + V(P2 - P1)
et si P2 < P1 alors la température diminue. ou est l'erreur dans mon raisonnement ?
P1V1 - P2V2 n'est pas égal à -V(P2 - P1) (V1 est différent de V2) mais à nRT1-nRT2=nR(T1-T2)=0
pourtant quand on fait le premier principe industriel rien n'empeche δV2= δV1.
sauf la loi des gaz parfaits ! PV=nRT
je suis désolé mais je n'arrive pas a suivre votre raisonnement.
Dans un détendeur j'ai un fluide qui circule donc le premier principe industriel semble mieux adapté non ?
de plus V1 = V2. pour moi V1 c'est le volume en amont de la parois poreuse et V2 le volume en aval de la parois poreuse
"je suis désolé mais je n'arrive pas a suivre votre raisonnement."
Idem
Dans votre détendeur vous êtes en régime stationnaire, donc si vous prenez un volume V1 à l'entrée (donc n=P1 V1/R T1), il faut bien qu'il y ait le même n en sortie avec V2 = n RT2 /P2, on ne peut pas "choisir" V1=V2.
ok c'est comment est l'appareil du détendeur que je ne comprend pas.
pour moi le volume V1 = V2
mais si V2 > V1 alors oui P1V1 - P2V2 se compensent car les pressions ne sont pas les meme et donc U2 = U1
Un détendeur, en gros, c'est un simple tuyau avec quelque chose qui limite la section d'une manière ou d'une autre.
En régime permanent, ce qui entre d'un côté sort de l'autre, ceci pour une grandeur conservative : la masse ou la quantité de matière mais pas le volume.
Donc le volume s'adapte, on ne peut pas l'imposer.
ok j'y vois plus clair.
si 1 mole rentre dans le détendeur alors il y a forcément une mole qui sort du détendeur car on est en régime stationnaire.
et donc n = P1V1/T1 = P2V2/T2 et le détendeur est fait de sorte que P1V1 = P2V2 ?
C'est cela au fait près que le détendeur n'est pas fait pour, la preuve est que c'est vrai aussi pour une pompe, un évaporateur ou n'importe quoi en regime permanent.
ok, dans le cas d'une pompe a chaleur classique avec un compresseur et un détendeur, le volume V1 commence de la sortie du compresseur jusqu'à l'entré du détendeur et le volume V2 commence à la sortie du détendeur jusqu'à l'entré du compresseur ?
avec ΔH=0 ca veut dire qu'on ne peut donc pas faire de pompe a chaleur avec un gaz parfait ?
Le volume V1, c'est un volume que l'on choisit qui est élémentaire (ou infiniment petit si vous préférez) d'où la notation correcte δV de votre message #5.
C'est un intermédiaire de calcul, ce n'est pas une caractéristique de la machine.
Pour la pompe a chaleur avec un gaz parfait, je ne m'étais jamais posé la question... Si la température de sortie de l'étage chaud est égal à la température d'entrée de l'étage froid, cela risque en effet d'être difficile !
ok merci beaucoup gts2 pour tes reponses ca m'a beaucoup aidé
Bonjour cosmoff,
Je ne vois pas comment une pompe à chaleur pourrait travailler avec un gaz parfait.
Le principe c'est précisément d'utiliser un fluide frigorigène proche des conditions de saturation (mélange liquide-vapeur.)
Si vous suivez les isenthalpiques dans un diagramme température-entropie vous voyez bien que h devient indépendant de T mais loin de la courbe de saturation et à pression très faible. Ce n'est pas dans ce domaine que travaille une machine comme la pompe à chaleur.
(c'est lié au domaine de validité du modèle du gaz parfait)
Dernière modification par Newtonien ; 26/08/2023 à 19h49.
on utilise un fluide frigorigène proche des conditions de saturation pour avoir un rendement optimal n'est ce pas? mais ca marcherait aussi si le fluide était tout le temps un gaz mais il faudrait probablement augmenter le débit car le gaz s'équilibrerait vite au niveau des sources (car pas de chaleur latente puisque c'est tout le temps un gaz dans mon exemple) ?
Non,
Comme vous l'avez vous-même remarqué avec un détendeur et un gaz parfait les températures coté sortie chaud et en entrée froid seraient égales, donc l'un des deux ne pourrait faire le transfert thermique dans le bon sens.
Le machine de Stirling inversée repose sur ce modèle (détentes et compressions isothermes donc isenthalpiques et échanges de chaleur dans un volume fermé.)
Ici il y a absorption de chaleur (contrairement à la détente de Joule Thomson) mais elle est entièrement restituée sous forme de travail donc enthalpie constante.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_Stirling
Pour les machines frigo ordinaires ce n'est pas une question de rendement mais de principe de fonctionnement: il faut évaporer et condenser les frigorigènes et pour ça la pression doit chuter en amont de l'évaporateur. Le meilleur moyen de comprendre c'est visualisant le cycle sur un digramme de Mollier... Par définition le cycle doit être fermé donc il faut bien revenir à l'état de départ.
"ce" désigne quel modèle, dans quel message ?Envoyé par Newtonien
Ou alors, il faut lire "ce modèle :" à la place de "ce modèle ("
Effectivement ça mérite d'être clarifié: je parlais des machines frigorifiques qui travaillent avec du gaz parfait en réalisant des détentes isenthalpiques.
