Votre navigateur n'accepte pas les scripts JAVA.

Second principe




Rappel sur le second principe

  • Le second principe évoque l'irréversibilité innérente à toute évolution. Elle est mesurée à l'aide d'une quantité appelée entropie. Le second principe peut donc être énoncé comme suit : l'entropie d'un système isolé augmente toujours. soit :
    ou encore

  • L'irréversibilité d'un système non-isolé se mesure par la production d'entropie (et non la variation d'entropie !).

    où dS est la variation totale d'entropie et dSi la production d'entropie responsable de l'irréversibilité. Lorsque le système est adiabatique, la variation totale d'entropie correspond à l'irréversibilité de la transformation, ce qui correspond bien à la première définition donnée.


    Exercice

    Un experimentateur procède à la détente de l'air dans une turbine.Il mesure en entrée et en sortie de la turbine la pression et la température du gaz.

    Pentrée = 5 Pa
    Tentrée = 289 °C

    Psortie = 1 Pa
    Tsortie = 68 °C

    De part le passage très rapide de l'air dans la turbine, l'expérience est supposée adiabatique.

    Quelle est la variation d'entropie ? (résultat donné tronqué au millième, sans l'unité KJ/Kg/K)

    Peut-on connaître la production d'entropie ? Pourquoi ?

    Que remarquez-vous quant à la variation d'entropie?

    Cela vous semble-t-il cohérent ?

    A votre avis, l'expérimentateur a :


    Après avoir refait ses mesures, l'expérimentateur trouve cette fois-ci les valeurs suivantes en sortie :

    Psortie = 1 Pa
    Tsortie = 128 °C

    En vous basant sur la production d'entropie, dites pourquoi ce résultat semble plus cohérent.

    Quantifiez l'irréversibilité. (résultat tronqué au millième, sans l'unité KJ/Kg/K)

    De quel signe est le travail ?

    Quel est le travail récupéré dans la turbine ? (résultat tronqué au dixième, sans l'unité KJ/Kg)

    Comment faire avec THERMOPTIM ?

  • Comme dans l'exercice relatif au Premier Principe, on peut répondre à toutes ces questions en utilisant seulement le simulateur.
  • Il faut d'abord créer les points d'entrée et sortie de turbine comme dans le cas du piston, en prenant soin toutefois de sélectionner l'onglet systè:me ouvert dans l' écran de calcul d'un point.
  • Inscrire dans les cadres prévus à cet effet la valeur des la pression et de la température et de la pression en cocher la case P et T connus.
  • Le calcul de s est effectué par THERMOPTIM par pression de la touche .
  • Il est alors possible de connaître la variation d'entropie. Le travail est obtenu à l'aide du Premier Principe.