J'ai encore besoin de votre aide.
J'avoue que mes connaissances en thermo ne me permettent pas de résoudre ce problème. Quelqu'un peut maider ?
Un réservoir de gaz parfait à forte pression se vide dans l'atmosphère par un petit orifice.
Quelle est la température du gaz de sortie ?
Qu'observe t'on, lors d'une forte détente d'air comprimé, pourquoi ?
voici ce que je propose comme réponse. Selon vous c'est ok ?
D'après la loi des gaz parfaits, on a : PV= nRt ok?
Donc si V augmente rapidement et vu que R et n sont des constantes , il reste encore P et T qui peuvent varier mais vu que P diminue aussi , on peut dire que la température à la sortie sera inférieure à celle à l'entrée.
Donc pour une détente de gaz comprimé , on peut observer un refroidissement voir même apparition de condensation sur les bords de la valve qui détend le gaz comprimé !!
Voici une expérience coroborrant les propos ci-dessus.
La premiere est l'échauffement d'un gaz que l'on comprime : il suffit d'avoir gonflé un pneu de vélo un peu énergiquement avec une pompe en aluminium pour avoir senti le métal chauffer nettement ; on peut même le rendre brûlant en donnant des coups de pompe puissants et rapides.
Ce phénomène est absolument général : tout gaz que l'on comprime s'échauffe. Et il a, si l'on peut dire, une réciproque : un gaz qui se détend se refroidit. On le vérifie sans peine avec une bombe aérosol destinée à pulvériser un produit quelconque : quand on appuie sur la buse, le gaz propulseur se détend en projetant l'aérosol et cette buse devient glacée. Inversement, si on chauffe un gaz maintenu dans une enceinte fermée, sa pression monte; et si on refroidit ce gaz, sa pression baisse.
La premiere est l'échauffement d'un gaz que l'on comprime : il suffit d'avoir gonflé un pneu de vélo un peu énergiquement avec une pompe en aluminium pour avoir senti le métal chauffer nettement ; on peut même le rendre brûlant en donnant des coups de pompe puissants et rapides.
Salut,
est-ce que ce n'est pas le frottement du piston contre le cylindre qui génère la majorité de la chaleur ? Il paraîtrait que non mais bon...
un gaz qui se détend se refroidit. On le vérifie sans peine avec une bombe aérosol destinée à pulvériser un produit quelconque : quand on appuie sur la buse, le gaz propulseur se détend en projetant l'aérosol et cette buse devient glacée.
cette baisse de température est sûrement dû à l'évaporation d'un liquide car vraiment trop importante. Une bonbonne de gaz pour la recharge de briquet se refroidit lorsqu'on s'en sert, mais je pense que c'est l'évaporation du gaz dans la bonbonne qui est responsable. Pour les pulvérisateurs seuls la pulvérisation de produits très volatils produisent une buse glacée. C'est le liquide pulvérisé qui s'accumule sur les bords de la buse et s'évapore qui produit ce froid.
si on chauffe un gaz maintenu dans une enceinte fermée, sa pression monte; et si on refroidit ce gaz, sa pression baisse.
oui mais dans notre cas le volume varie. Si P diminue et V augmente que fait P.V ?
est-ce que ce n'est pas le frottement du piston contre le cylindre qui génère la majorité de la chaleur ? Il paraîtrait que non mais bon...
Le frottement du piston va engendrer de la chaleur mais la compression de l'air aussi. Lorsqu'on fait le calcul de l'élévation de température lors de la compression adiabatique d'un gaz, on ne tient pas compte des frottements du piston, puisqu'on calcule dans un monde parfait où les frottements sont exclus. Mais si tu ne branches pas ta pompe et que tu l'actionnes vigoureusement, tu verras que l'élévation de température n'est pas sensible. L'effet principal est donc la compression du gaz. Le fait que l'on sente la "chaleur" à travers la pompe montre juste qu'on est pas vraiment dans le cas adiabatique et la chaleur formée va s'évacuer en partie.
cette baisse de température est sûrement dû à l'évaporation d'un liquide car vraiment trop importante. Une bonbonne de gaz pour la recharge de briquet se refroidit lorsqu'on s'en sert, mais je pense que c'est l'évaporation du gaz dans la bonbonne qui est responsable. Pour les pulvérisateurs seuls la pulvérisation de produits très volatils produisent une buse glacée. C'est le liquide pulvérisé qui s'accumule sur les bords de la buse et s'évapore qui produit ce froid.
Là je suis d'accord avec toi, mais il audrait faire le calcul pour voir lequel des deux effets est prépondérant. Je mise sur l'évaporation.
oui mais dans notre cas le volume varie. Si P diminue et V augmente que fait P.V ?
Tout dépend dans quelles conditions. Si tu considères une détente adiabatique, ton système ne perd pas d'énergie, et P.V reste constant. Donc T itou. C'est le cas pour la détente de Joule-Gay Lussac (si mes souvenirs sont exacts).
Salut Kweeky.
Pour les aérosols il n'y a pas de détente de gaz en fait, car un aérosol n'est pas un gaz mais une suspension de petites goutelettes (collïde) et dans la bonbonne il n'y a pas de détente (pression constante jusqu'à épuisement du produit). Donc ça ne peut être que la détente dans ce cas.
Je dirais pour l'exercice que la détente n'est pas adiabatique car brutale, donc élévation de la température. C'est le deuxième principe.
Concernant le gaz qui produit du froid en se détendant, je vais apporter de l'eau à votre moulin !
Quand on dégonfle un pneu de gros camion ou de tracteur agricole* (pas pour faire une blague ! ... mais pour le réparer ...), il se dégage même du givre voire même une sorte de neige... (idem pour une cartouche de gaz que vous avez laissé malencontreusement se vider)
C'est aussi le principe des réfrigérateurs et autres climatiseurs. J'ai récemment trouvé en vente une sorte de gourde que l'on met sous pression après l'avoir remplie de boisson, et quand on l'ouvre, le gaz en se détendant est sensé rafraîchir le liquide... Bon, je ne suis pas certain du résultat, je n'ai pas essayé !
De la même manière, c'est ce qui explique (en partie) qu'il fait plus froid en montagne et qu'il pleut plutôt sur les reliefs (condensation). Ici, aux Antilles, on connaît bien ce phénomène... Encore de la même façon, c'est aussi pourquoi on a froid en sortant de l'eau surtout s'il y a du vent, l'eau en s'évaporant produit du froid (même si elle était chaude au début). Idem avec un vêtement mouillé.
Mettez une bouteille d'eau dans une vieille chaussette bien mouillée et exposez la au vent, même par canicule, elle se rafraîchira de manière sensible (6 à 8° de moins....) etc... etc...
Patrice, Île de St Martin
* certains agriculteurs "gonflent" leur pneus de tracteur à l'eau ! probablement pour augmenter l'adhérence sur certains types de terrains...
Sauf mention contraire, le contenu du blog et du forum est sous licence Creative Commons By-Sa. Vous avez le droit de le reproduire à condition de citer l'auteur, de faire un lien vers la page d'origine, et de partager vos travaux dérivés selon les mêmes conditions.
bonsoir
