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Dm8 DM n A rendre pour le Thermodynamique MP Lycée Pissarro Étude d'une pompe à chaleur destinée au chau ?age d'une habitation Une pompe à chaleur à fréon CHF Cl di uoromonochlorométhane prélève de la chaleur à un circuit d'eau froide et cède de la chaleu

DM n A rendre pour le Thermodynamique MP Lycée Pissarro Étude d'une pompe à chaleur destinée au chau ?age d'une habitation Une pompe à chaleur à fréon CHF Cl di uoromonochlorométhane prélève de la chaleur à un circuit d'eau froide et cède de la chaleur à de l'eau chaude qui circule dans le sol de l'habitation Le fréon décrit un cycle ?? dans l'évaporateur il subit une évaporation complète sous la pression de vapeur saturante p et à la température T ?? le fréon gazeux sort du compresseur à la température T et sous la pression p ?? dans le condenseur le fréon gazeux se refroidit puis se liqué ?e complètement sous la pression de vapeur saturante p et à la température Tl ?? en traversant le détendeur le fréon subit une détente adiabatique et isenthalpique passant de T p à T p cette détente s'accompagne d'une vaporisation partielle du liquide Tous les calculs seront réalisés pour une masse m kg de fréon et on pose ?? Lv T chaleur latente de vaporisation du fréon ?? cL capacité thermique massique du fréon liquide supposée indépendante de T et de p ?? le fréon gazeux est assimilé à un gaz parfait de masse moléculaire molaire M et pour lequel ? ?? l'énergie cinétique macroscopique ainsi que l'énergie potentielle de pesanteur seront négligées ?? le volume massique vL du fréon liquide est indépendant de la pression et de la température ?? l'installation fonctionne en régime permanent Données T K T K Lv T kJ kg- Lv T kJ kg- cL kJ kg- K- p Pa p Pa vL dm kg- R J mol- K- masse molaire du fréon M ?? kg mol- Étude de la compression En raisonnant sur un système que l'on dé ?nira soigneusement relier la variation d'enthalpie du fréon durant la traversée du compresseur à la quantité de chaleur Q et au travail W qu'il a échangés durant celle-ci Montrer que hs ?? he w ?? q o? h est l ? enthalpie massique w ? un travail massique autre que les forces de pression et q la chaleur massique échangée La compression est adiabatique et on admet que le gaz suit une compression de type polytropique pV ? constante en déduire T puis le travail W en fonction des données Évaluer la variation d'entropie du fréon et conclure CDM n Thermodynamique MP Lycée Pissarro Utilisation d'un diagramme entropique pour le calcul de W a Pour une transformation quelconque du fréon gazeux entre les états T p et T p calculer sa variation d'entropie ? S S ?? S en déduire l'équation d'une isobare dans le diagramme entropique S en abscisse T en ordonnée Tracer l'isobare p Par quel déplacement la courbe isobare correspondant à p se déduira-t-elle de celle correspondant à p b Représenter sur le diagramme précédent la compression du fréon gazeux de l'état T p à l'état T Pl Montrer que le travail W échangé par le fréon correspond à l'aire d'une surface que l'on hachurera