CTN-326 : Éléments de mécanique des fluides et de

Université du Québec, École de technologie supérieure
Département de génie de la construction
1100 Notre-Dame ouest
Montréal, H3C 1K3
CTN-326 : Éléments de mécanique des fluides et de thermodynamique
Professeur : François Brissette
TP-9 : Problèmes supplémentaires (chapitre 7):
Problème 1
Un cylindre recouvert par un piston contient 0.4 kg d’eau (140 litres) à une température de 105oC.
a) On refroidit le cylindre tout en gardant le volume constant jusqu’à ce que sa température soit égale à
90oC. Trouvez la pression dans le cylindre à ce moment et calculez la quantité de chaleur perdue par le
cylindre.
0.4 kg, 140 l
105oC
b) On chauffe cette eau jusqu’à ce que la pression soit égale à 1MPa. Calculez la chaleur transférée :
0.4 kg, 140 l
105oC
c) En chauffant cette eau, on lui transfère un total de 771 kj de chaleur. Trouvez la température et la
pression si le volume est constant.
0.4 kg, 140 l
105oC
Problème 2 (note : c’est le même problème 2 que pour le dernier TP, faut juste calculer la
chaleur, vous avez déjà calculé la travail)
Un cylindre recouvert par un piston contient 10 kg d’eau (150 litres) à une température de 120oC.
a) On chauffe cette eau jusqu’à ce que le cylindre contienne 100% de vapeur saturée. Calculez le travail
effectué par le fluide au cours de cette évolution, la chaleur transférée ainsi que la masse du piston.
Acyl.=0.1 m2
10 kg, 150 l
120oC
b) Toujours à partir des conditions initiales, calculez la force nécessaire pour maintenir le piston en place à
volume constant, si on chauffe jusqu’à ce que le cylindre ne contienne que de la vapeur saturée (x=1).
F
Calculez la chaleur transférée.
10 kg, 150 l
120oC
Réponses :
X=1
1)a : P=70.2kPa, -104 kJ b :864kJ c :aux alentours de 350oC et 800kPa
2) a : W=1740 kJ, Q=21676kJ, m = 994 kg b: Q=19847kJ, F=1.13 MN