0067-3ACh2. Stockage d’azote liquide

On stocke de l’azote liquide à 77 K dans une sphère de 1 m de rayon intérieur et d’épaisseur négligeable. On entoure la sphère d’un isolant de conductivité 0,02 W.m-1.K-1 et d’épaisseur 15 cm. On recouvre la surface extérieure par une sphère d’aluminium supposée parfaitement réfléchissante. On suppose que la température de la paroi intérieure est aussi à 77 K

Fig.: Stockage Azote Liquide

1-) Calculer la puissance entrant dans l’azote liquide, sachant que la température de la surface extérieure est égale à 290 K.

2-) Calculer le volume d’azote vaporisé par heure en admettant la relation suivante : Lv = (20 cal.g-1.K-1) x T, où Lv est la chaleur latente de vaporisation.

On donne à présent le coefficient de transfert par convection avec l’air extérieur : h = 1,8Δθ0,25, où h s’exprime en W.m-2.K-1.

3-) Déterminer l’écart de température Δθ entre l’air et la sphère en aluminium, en supposant que les échanges radiatifs sont nuls.

On remplace l’isolant par un nouvel isolant de conductivité 0,002 W.m-2.K-1 constitué d’une poudre placée dans le vide.

4-) Calculer la nouvelle perte horaire de liquide. Supposer que la température de la surface intérieure reste inchangée.

5-) Que peut-on dire de la nouvelle valeur de Δθ ?

Données : densité de l’azote liquide, daz = 0,8.

4 commentaires sur « 0067-3ACh2. Stockage d’azote liquide »

    1. Lv représente la chaleur latente de vaporisation. Pour faire simple, c’est la quantité de chaleur qu’il faut apporter par unité de masse à un corps pur liquide pour le faire passer à l’état gazeux à la même température et sous pression constante.

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