1Quelle est la relation du premier principe en système ouvert stationnaire (forme avec puissances) ?
\$D_m\left((h_s+\frac{c_s^2}{2}+gz_s)-(h_e+\frac{c_e^2}{2}+gz_e)ight)=P_{th}+P_u\$
2Que représentent \$D_m\$, \$P_{th}\$ et \$P_u\$ ?
\$D_m\$ le débit massique, \$P_{th}\$ la puissance thermique, \$P_u\$ la puissance utile
3Quelle est la forme massique du premier principe industriel ?
\$(h_s+\frac{c_s^2}{2}+gz_s)-(h_e+\frac{c_e^2}{2}+gz_e)=q+w_u\$
4Que désignent \$h\$, \$c\$, \$z\$, \$q\$ et \$w_u\$ dans la forme massique ?
Enthalpie, vitesse, altitude, transfert thermique et travail utile, tous massiques
5Quelle est la forme simplifiée du premier principe industriel (variations d’énergie cinétique et potentielle négligées) ?
\$\Delta h = q + w_u\$
6Quelle est la forme du premier principe en puissances, simplifiée ?
\$D_m\Delta h = P_{th}+P_u\$
7Quelle est l’enthalpie massique d’un fluide ?
\$h = u + Pv\$
8Quel est l’avantage de l’expression du premier principe industriel ?
Elle ne prend pas en compte le travail des forces pressantes internes, qui ne participe pas au travail total sur un cycle
9Quel terme de Bernoulli est masqué dans l’enthalpie ?
La pression, incluse dans l’enthalpie
10Quelles hypothèses permettent de simplifier le premier principe en régime stationnaire ?
Variations d’énergie cinétique et potentielle nulles ou négligeables
11Quelles sont les quatre organes d’une installation dithermique industrielle simple ?
2 échangeurs, 1 compresseur, 1 détendeur
12Quelle est la relation du premier principe pour un échangeur ?
\$\Delta h_{\text{échangeur}} = q_{\text{échangeur}}\$
13Un échangeur comporte-t-il des parties mobiles ?
Non, aucune partie mobile
14Quel type d’échange thermique se produit dans un échangeur ?
Conducto-convectif
15Quelle est la relation du premier principe pour un compresseur ?
\$\Delta h_{\text{compresseur}} = w_{\text{compresseur}} > 0\$
16Pourquoi le compresseur est-il considéré adiabatique ?
Le but n’est pas de perdre d’énergie thermique ici
17Quelle est la variation d’enthalpie dans un détendeur sans partie mobile (machines thermiques) ?
\$\Delta h = 0\$, détente isenthalpique de Joule-Thomson
18Quelle est la variation d’enthalpie dans un détendeur couplé à un alternateur (moteurs, centrales) ?
\$\Delta h = w_{moteur} < 0\$
19Quel est le signe de \$q_{\text{source froide}}\$ et \$q_{\text{source chaude}}\$ pour une machine frigorifique ou une PAC ?
\$q_{\text{source froide}}>0\$ et \$q_{\text{source chaude}}<0\$
20Quel est le signe de \$q_{\text{source froide}}\$ et \$q_{\text{source chaude}}\$ pour une centrale thermique ou nucléaire ?
\$q_{\text{source froide}}<0\$ et \$q_{\text{source chaude}}>0\$
21Dans quel sens s’effectuent naturellement les transferts thermiques ?
Dans le sens des plus basses températures
22Quelle est la détente d’un détendeur de machine thermique (frigorifique, PAC) ?
- Isenthalpique
- Isentropique
- Isotherme
- Isobare
23Quelle est la forme du second principe pour un fluide en écoulement ?
\$dS=\delta m(s_s-s_e)=\delta m(s_{\text{échange}}+s_{\text{création}})\$
24Quel est le rôle du compresseur dans un cycle ?
Élever la pression du fluide thermique
25Quel est le rôle du détendeur dans un cycle ?
Boucler le cycle en détendant le fluide, et étant calorifugé pour ne pas perdre d’énergie thermique
26Quel diagramme a été introduit en PCSI ?
Le diagramme de Clapeyron
27Quelle est la condition pour qu’une transformation soit représentée sur un diagramme de Clapeyron ?
Elle doit être réversible (quasi-statique)
28Que représente l’aire sous la courbe dans un diagramme P(V) ?
Le travail échangé, \$W=-\int P\,dV\$
29Quel est le nom usuel du diagramme P(h) ?
Diagramme enthalpique, ou diagramme des frigoristes
30Qu’est-ce qui est placé en abscisse et en ordonnée dans le diagramme P(h) ?
Enthalpie massique en abscisse, pression en ordonnée (souvent en échelle logarithmique)
31Quels réseaux de courbes trouve-t-on dans le diagramme P(h) ?
Isothermes, isentropes et isotitres en vapeur
32Dans le diagramme P(h), quelles courbes séparent les états monophasés des états diphasés ?
Les courbes de saturation liquide-vapeur
33Dans un palier isobare diphasé du diagramme P(h), comment lit-on le transfert thermique ?
\$q=\Delta h\$, directement sur l’abscisse
34À forte pression, comment sont les isothermes dans le diagramme P(h) ?
Verticales : l’enthalpie d’un liquide ne dépend que de T
35En état diphasé, que sont les isothermes dans le diagramme P(h) ?
Des isobares, donc des paliers horizontaux
36Que devient l’enthalpie d’un gaz à basse pression ?
Elle ne dépend que de T, \$h_{GP}(T)\$
37Où se trouve la phase vapeur à pression donnée dans le diagramme P(h) ?
Du côté des fortes enthalpies et des fortes températures
38Quel est le théorème permettant de calculer le titre en vapeur sur un palier ?
Le théorème des moments, \$x=\frac{LM}{LV}\$
39Quelles sont les abscisse et ordonnée du diagramme T(s) ?
Entropie massique en abscisse, température en ordonnée
40Quels réseaux de courbes trouve-t-on dans le diagramme T(s) ?
Isobares, isenthalpes et isotitres en vapeur
41En état diphasé, que sont les isobares dans le diagramme T(s) ?
Des isothermes, donc des paliers horizontaux
42Où se trouve la phase vapeur dans le diagramme T(s) ?
Du côté des fortes entropies, l’état y est le plus désordonné
43Pourquoi une isobare est-elle croissante dans le diagramme T(s) ?
L’agitation thermique augmente le désordre, donc l’entropie augmente avec T
44Loin de la courbe de rosée, que deviennent les isenthalpes en phase vapeur ?
Elles rejoignent les isothermes (gaz parfait, \$h_{GP}(T)\$)
45Quelle est l’expression du transfert thermique réversible en fonction de \$T\$ et \$dS\$ ?
\$\delta Q_{rev}=T\,dS\$
46Comment se lit graphiquement le transfert thermique réversible dans un diagramme T(s) ?
C’est l’aire sous la courbe de la transformation, \$Q_{A\to B,rev}=\int_A^B T\,dS\$
47Dans un diagramme T(s), quel est le signe du transfert thermique le long d’un chemin \$A\to B\$ où la chaleur est reçue ?
\$Q_{AB}>0\$
48Comment reconnaître le sens de parcours d’un cycle moteur dans un diagramme T(s) ?
- Sens horaire, chaleur reçue sur la branche haute
- Sens anti-horaire
- Sens indifférent
- Il dépend de la pression
49Quels sont les organes d’un réfrigérateur à compression ?
Évaporateur, compresseur, condenseur et détendeur
50Dans un réfrigérateur, où le liquide frigorigène passe-t-il à l’état gazeux ?
À la sortie de l’évaporateur
51Quel organe du réfrigérateur augmente la température du gaz frigorigène ?
Le compresseur
52Quel organe du réfrigérateur refroidit le fluide et le ramène à l’état liquide ?
Le condenseur
53Quels sont les principaux organes d’une centrale nucléaire ?
Réacteur, générateur de vapeur, turbine, générateur, condenseur et refroidisseur
54À quoi sert le condenseur d’une centrale nucléaire ?
À refroidir la vapeur et la ramener à l’état liquide, grâce au refroidisseur (rivière, mer ou aéroréfrigérant)
55Quel est le rôle du générateur de vapeur dans une centrale nucléaire ?
Échangeur de chaleur qui transfère la chaleur du circuit primaire vers l’eau pour produire de la vapeur
56Dans un diagramme de l’eau, quel point marque la fin de la zone diphasée ?
Le point critique C