2
1. La température T 2 en fin de compression : ( ) Avec ; 2. La quantité de chaleur Q 23 échangée par kilogramme de fluide dans le condenseur : La transformation étant isobare, Q 23 est égale à la variation de l'enthalpie massique c.à.d : o pour le fluide à l'état gazeux évoluant de T 2 à T 3 : ( ) ( ) o lors du changement d'état physique à température constante : ( ) Cette valeur étant négative, la chaleur est cédée au milieu extérieur, dont la température est inférieure à 298 K. 3. sens de l'échange dans l'évaporateur : Q 41 positif, donc le fluide reçoit de l'énergie de la part du milieu extérieur dont la température est supérieure à la température T 4 du fluide (écoulement de la chaleur du corps le plus chaud vers le corps le plus froid) 4. travail W échangé par kilogramme de fluide avec le milieu extérieur au cours du cycle : On appliquer le premier principe à 1 kg du fluide sur un cycle : , compression adiabatique ; détente rapide, très peu d'échange avec l'extérieur Soit 5. L’efficacité, rapport du gain sur l'énergie dépensée

Corrigé Etude d'une machine frigorifique (2)

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1. La température T2 en fin de compression :

( ⁄ )

Avec ⁄ ⁄ ;

2. La quantité de chaleur Q23 échangée par kilogramme de fluide dans le

condenseur :

La transformation étant isobare, Q23 est égale à la variation de l'enthalpie

massique c.à.d :

o pour le fluide à l'état gazeux évoluant de T2 à T3 :

( ) ( )

o lors du changement d'état physique à température constante :

( )

Cette valeur étant négative, la chaleur est cédée au milieu extérieur, dont la

température est inférieure à 298 K.

3. sens de l'échange dans l'évaporateur :

Q41 positif, donc le fluide reçoit de l'énergie de la part du milieu extérieur dont

la température est supérieure à la température T4 du fluide (écoulement de la

chaleur du corps le plus chaud vers le corps le plus froid)

4. travail W échangé par kilogramme de fluide avec le milieu extérieur au cours

du cycle :

On appliquer le premier principe à 1 kg du fluide sur un cycle :

, compression adiabatique ; détente rapide, très peu d'échange

avec l'extérieur

Soit

5. L’efficacité, rapport du gain sur l'énergie dépensée

⁄ ⁄

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6.

A partir du diagramme approprié, les valeurs des quantités de chaleur Q23, Q41

et du travail W échangé :

Dans l'évaporateur, transformation isobare, la chaleur reçue par le fluide est

égale à la variation d'enthalpie :

Même raisonnement dans le condenseur :

Écrire le premier principe ;

W : travail fourni par les parties mobiles de la machine (situées uniquement dans

le compresseur)

Compresseur (Q12 = 0 adiabatique)

D’où

s (kJ/K.kg)

T (K)

T2

T3

T1

1,7 2,4 6,6

p (bar)

10

2,9

645 1750 1925 460

1 1

2

2 3 3

4 4