3 • Propriétés
des corps purs
126
3.7 Compressions
et détentes adiabatiques
Ce coefficient de Joule-Thomson peut être positif ou négatif suivant les
conditions opératoires. Lorsque ce coefficient est positif, cela signifie
qu’une détente du fluide produit un abaissement de température du
fluide. Cet effet est utilisé pour la liquéfaction de certains gaz (voir le
cycle de Linde, chapitre 5).
Pour un gaz donné, la courbe
porte le nom de courbe d’inversion, elle délimite la région où la détente entraîne un refroidissement de
celle où elle entraîne un échauffement.
3.7.3 Compression (détente) réversible isotherme
d’un fluide en système ouvert
D’après [1.32], en négligeant les variations d’énergies cinétique et
potentielle, l’écoulement stationnaire d’une masse unitaire de fluide au
travers d’un compresseur (ou d’une turbine de détente) s’écrit :
Dans le cas d’une compression (détente) isotherme et réversible, on
peut calculer rigoureusement, en faisant appel au second principe de la
thermodynamique, ce travail. D’après [1.58], en régime stationnaire et
dans le cas réversible (production d’entropie nulle), on obtient :
qui, combinée à [1.32] donne :
[3.82]
où l’on reconnaît l’expression de l’énergie.
0
h
T
P
∂
Ê
ˆ =
Á
˜
Ë
¯
∂
(
)
0
e
s
q w
h h
= + +
-
(
)
0
s
e
q
s s
T
= - + -
(
) (
)
s
s
e
e
s
e
w
h
Ts
h
Ts
ex ex
=
-
-
-
=
-