Chapitre 5
139
Figure 5.19 – Détente (réchauffement) à température constante d’un liquide/vapeur,
représenté sur un diagramme pression-volume.
Diagramme CC-0 Olivier Cleynen
température constante ! Il nous faut patienter jusqu’au chapitre 8, où nous
utiliserons le concept de l’entropie pour nous attaquer au problème.
Exemple 5.11
Combien de travail et de chaleur faut-il pour chauffer lentement 2 kg
d’eau liquide saturée à température constante (130 ◦ C), jusqu’à ce que
son volume atteigne 1 m 3 ?
On observe d’abord l’état final. Le volume final sera í µí±£ 2 =
í µí± 2
í µí± =
0,5 m 3 kg
−1 , ce qui est inférieur à í µí±£ í µí± à notre température. Conclusion :
même à la fin du réchauffement, l’eau sera toujours partiellement liquide.
L’évolution se fera donc aussi à pression constante (à la pression de
saturation, í µí± sat.130 ◦ C = 0,27028 MPa). Le calcul est exactement le même
que pour l’exemple 5.10 p. 135. On obtient un titre de 0,749, une quantité
de travail í µí± 1→2 = −269,7 kJ et de chaleur í µí± 1→2 = +3 256,2 kJ.
Tant que l’on est en mélange liquide/vapeur (sous la courbe
de saturation), température constante = pression constante. Aucun
problème.
Exemple 5.12
On reprend la même question que dans l’exemple 5.11 ci-dessus avec un
volume final plus grand : 2 m 3 . Combien faut-il de chaleur et de travail ?
Nous ne pouvons pas encore répondre à cette question ! Le volume spéhttps://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
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Figure 5.19 – Détente (réchauffement) à température constante d’un liquide/vapeur,
représenté sur un diagramme pression-volume.
Diagramme CC-0 Olivier Cleynen
température constante ! Il nous faut patienter jusqu’au chapitre 8, où nous
utiliserons le concept de l’entropie pour nous attaquer au problème.
Exemple 5.11
Combien de travail et de chaleur faut-il pour chauffer lentement 2 kg
d’eau liquide saturée à température constante (130 ◦ C), jusqu’à ce que
son volume atteigne 1 m 3 ?
On observe d’abord l’état final. Le volume final sera í µí±£ 2 =
í µí± 2
í µí± =
0,5 m 3 kg
−1 , ce qui est inférieur à í µí±£ í µí± à notre température. Conclusion :
même à la fin du réchauffement, l’eau sera toujours partiellement liquide.
L’évolution se fera donc aussi à pression constante (à la pression de
saturation, í µí± sat.130 ◦ C = 0,27028 MPa). Le calcul est exactement le même
que pour l’exemple 5.10 p. 135. On obtient un titre de 0,749, une quantité
de travail í µí± 1→2 = −269,7 kJ et de chaleur í µí± 1→2 = +3 256,2 kJ.
Tant que l’on est en mélange liquide/vapeur (sous la courbe
de saturation), température constante = pression constante. Aucun
problème.
Exemple 5.12
On reprend la même question que dans l’exemple 5.11 ci-dessus avec un
volume final plus grand : 2 m 3 . Combien faut-il de chaleur et de travail ?
Nous ne pouvons pas encore répondre à cette question ! Le volume spéhttps://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen