TPE la pompe a chaleur

[invite0b7ea8a6]

bonjour , je me suis lancer dans un tpe sur la pompe a chaleur , ma problematique en quoi la pompe a chaleur permet elle un chauffage qui respecte l'environnement ?
j'ai donc fabriqué une pompe a chaleur , a l'aide de piece de refrigerateur le compresseur le condenseur l'evaporateur et le boitier electrique le fluide que j'utilise est du CF4 notre experience consiste a comparer le rendement de la pompe a chaleur et d'expliquer son fonctionnement (notion de thermodynamique , hentalpie de vaporisation,echange de calories entre systeme interne et exterieur , apport de travail par le compresseur)et de le comparer au rendement d'un convecteur electrique . notre experience consiste a chauffer une tente avec la pompe a chaleur en faisant des relevés toutes 10 minutes puis ensuite chauffer la tente avec le convecteur en faisant des relevés de consommation electrique on calculerais le rendement et donc d'aporter une reponse a notre problematique le probleme c'est que pour expliquer le fonctionnement , et calculer l'enthalpie de CF4 je n'ai pas les notions suffisantes avec mon niveau 1ereS j'ai besoin d'aide d'un feru de thermodynamique =)
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[invite0b7ea8a6]

personne ?

[invite76cb1e2f]

Le but d'une pompe à chaleur est de pomper de la chaleur à partir d'une source extérieure froide (en contact avec l'évaporateur) pour la transférer vers le condenseur chaud.
Cela peut se faire à condition de fournir de la puissance mécanique (ou électrique, sachant que l'on sait faire des moteurs électriques ayant un rendement proche de 100%).
Le rendement de la pompe à chaleur, c'est à dire le rapport de la puissance thermique récupérée dans le condenseur à la puissance électrique fournie est d'autant meilleur que la source froide est moins froide et que le condenseur est moins chaud.

Deux lois thermodynamiques très simples permettent de prévoir le rendement maximal.
Tout d'abord il faut connaître les températures absolues
de la source froide et et condenseur chaud :
et .
Ces températures s'obtiennent en kelvin en ajoutant environ 273 (273,15 si tu veux mieux) à la température en celcius.
Ainsi si tu enterres l'évaporateur pour le maintenir à 10 C et que tu veux un radiateur-condenseur à 60 C, tu auras
= 283 K et = 333 K.
Maintenant la seconde loi de la thermodynamique te dis que idéalement, le rapport des puissances thermiques
récupérée à et fournie à est égale au rapport des températures :

.

S'il y a des frottements, des transferts de chaleur entre corps de températures non infiniment proches, etc, on a
au lieu de .
Maintenant la première loi te dit que la puissance thermique qui rentre dans la pompe
plus la puissance électrique fournie
est toujours égale à la puissance thermique qui sort :

.

Tu es certainement capable de déduire le rendement idéal de la pompe à chaleur, rapport de la puissance thermique récupérée
à la puissance électrique fournie :

Dans l'exemple que j'ai pris, on obtient un rendement idéal de 333/50 = 6,7

Attention, dans ton expérience il faut bien que l'évaporateur soit en dehors de l'espace à chauffer, sinon celui-ci sera refroidi en même temps qu'il sera chauffé et tu obtiendras un rendement de 1, strictement comme le bête radiateur électrique !

[invite0b7ea8a6]

Bonsoir tous le monde
merci d'avoir repondu , grace a tes formules j'ai pu calculer le rendement j'obtient un resultat de 4,8 c'est plutot pas mal etant donnée que c'est une pompe a chaleur artisanale a base d'un systeme de refregirateur .une autre question peut on deduire l'haloalcane en question dans notre systeme en calculant l'hentalpie a partir des données de l'experience ( temperatures au differents points , pression de vaporisation) a part ca que pensez vous de ce TPE ? Xvapor merci

[A voir en vidéo sur Futura]