Chapitre 3
73
Exemple 3.5
De l’air est compressé en continu de 1 à 20 bar dans un compresseur.
Dès la sortie du compresseur l’air rentre dans une turbine qui le détend
de 20 à 1 bar. Dès la sortie de la turbine, l’air est à nouveau inséré dans
le compresseur.
Quelle sera l’allure des évolutions sur un diagramme pression-volume ?
Si les évolutions se font lentement, la pression et le volume spécifique
passent toujours par les mêmes valeurs pendant les allers-retours :
En revanche, si les évolutions sont rapides, à chaque trajet le volume
spécifique final est plus grand que ce qu’il aurait été pendant un trajet
lent :
Ainsi, les propriétés se décalent progressivement sur le diagramme
pression-volume. Si les évolutions ne se font pas lentement, le compresseur demande plus d’énergie que la turbine est capable de prélever au
retour. Cet excédent d’énergie est absorbé par l’air, ce qui augmente
son énergie interne et sa température.
3.5 Quantifier la chaleur avec un système
ouvert
Avec un système ouvert nous allons utiliser la même méthode qu’avec un
système fermé : comme nous ne savons pas quantifier les transferts de
chaleur directement, nous allons toujours procéder par déduction. Mathéhttps://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
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Exemple 3.5
De l’air est compressé en continu de 1 à 20 bar dans un compresseur.
Dès la sortie du compresseur l’air rentre dans une turbine qui le détend
de 20 à 1 bar. Dès la sortie de la turbine, l’air est à nouveau inséré dans
le compresseur.
Quelle sera l’allure des évolutions sur un diagramme pression-volume ?
Si les évolutions se font lentement, la pression et le volume spécifique
passent toujours par les mêmes valeurs pendant les allers-retours :
En revanche, si les évolutions sont rapides, à chaque trajet le volume
spécifique final est plus grand que ce qu’il aurait été pendant un trajet
lent :
Ainsi, les propriétés se décalent progressivement sur le diagramme
pression-volume. Si les évolutions ne se font pas lentement, le compresseur demande plus d’énergie que la turbine est capable de prélever au
retour. Cet excédent d’énergie est absorbé par l’air, ce qui augmente
son énergie interne et sa température.
3.5 Quantifier la chaleur avec un système
ouvert
Avec un système ouvert nous allons utiliser la même méthode qu’avec un
système fermé : comme nous ne savons pas quantifier les transferts de
chaleur directement, nous allons toujours procéder par déduction. Mathéhttps://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen