0102-4ACh1. Injecteur de carburant
Un injecteur d’essence dans un moteur de voiture (voir figure ci-dessous), doit fournir une quantité de chaleur spécifique qcomb = 300 kJ.kg-1 pendant la combustion, quelle que soit la quantité d’air dans le cylindre. Quelle sera l’énergie fournie pour les deux différentes masses d’air suivantes ? (a)- mair1 = 0,5 kg(b)- mair2 = 1 kg
0103-4ACh1. Puissance spécifique fournie à un turboréacteur
La puissance spécifique parfois aussi appelée puissance massique d’un système thermodynamique quel qu’il soit, a les mêmes unités que l’énergie spécifique. Ici on divisera des watts par un débit massique : Par exemple, une chambre de combustion dans un turboréacteur (voir figure ci-dessous) doit fournir une quantité de chaleur spécifique qcom = 300 kJ.kg-1 pendant…
0104-4ACh1. Capacité thermique
Lorsque l’on fournit la même quantité de chaleur à deux corps différents, leur température peut augmenter de différentes façons. Par exemple, il faut moins de chaleur pour augmenter de 1°C la température d’un kilogramme d’acier que d’un kilogramme d’aluminium. Cette propension de la température à augmenter est nommée capacité thermique (ou capacité calorifique). On définit…
0105-4ACh1. Débitmètre massique à effet thermique
Note culturelle : Dans les moteurs thermiques, une combustion efficace nécessite un équilibre entre 3 éléments à savoir : La masse d’airLe carburantLa stœchiométrique Si le volume d’air est trop important, le moteur fonctionnera en sous régime, ce qui se traduira par des symptômes tels que la réduction de puissance à l’accélération et le retour des flammes…
0106-4ACh1. Débit d’air dans la chambre de combustion d’un Turboréacteur
La chambre de combustion d’un Turboréacteur est alimentée avec de l’air préchauffé à 500 °C et sous une pression de 20 bars. On admettra que le débit de fuel (kérosène de formule chimique C10H22) injecté dans la chambre de combustion est de 504 kg.h-1 (voir figure ci-dessous) et que les fluides y sont parfaitement mélangés.…
0107-4ACh1. Cycliste dévalant une pente
Une cycliste s’élance dans une descente en roue libre (voir figure ci-dessous). Avec son vélo, sa masse totale est de M en kilogramme. Alors qu’elle passe un point d’altitude 1200 m, sa vitesse est de 50 km.h-1. Exactement 5 min plus tard, elle passe un point d’altitude 950 m à la vitesse de 62 km.h-1.…
0108-4ACh1. Petit casse tête sur la cuisson des œufs
Pour obtenir des œufs à la coque, avec un blanc bien cuit et un jaune parfaitement coulant, l’eau de cuisson doit idéalement être à une température de 65 °C. la casserole étant considérée comme un calorimètre parfait. 1-) Quelle doit être l’énergie thermique transférée à 2,0 litres d’eau initialement à une température de 20 °C…
0109-4ACh1. Efficacité d’une centrale à vapeur
Le circuit suivi par l’eau dans les centrales à vapeur peut être représenté de façon simplifiée de la façon suivante (voir figure ci-dessous) : A → B l’eau liquide est comprimée dans la pompe. Elle y reçoit un travail spécifique wA→B = +50 kJ.kg-1, sans transfert de chaleur.B → C l’eau est chauffée dans la…
0110-4ACh1. Puissance dégagée par une turbine à eau
Un débit constant de 1200 kg.s-1 traverse une petite installation hydraulique représentée sur la figure ci-dessous. Au point 1, l’eau arrive avec une vitesse de 3 m.s-1, une température T1 = 5°C, à une altitude de Z1 = 75 m.Au point 2, elle ressort à une vitesse de 2,5 m.s-1, une température T2 = 5,04°C…
0111-4ACh1. Efficacité d’une chaudière
La chaudière du système de chauffage central d’un bâtiment est représentée sur la figure ci-dessous. Elle fonctionne avec la combustion de kérosène. L’eau pénètre dans la chaudière à une température TC = 20°C et en ressort à TD = 70°C, avec un débit Qv = 0,25 L.s-1. La chambre de combustion admet de l’air à…
Schoolou 