Modèle de concours d'accès — 1re année du cycle ingénieur — ENSA Marrakech — Université Cadi Ayyad — session du 15 juillet 2009 — Épreuve de thermodynamique

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UNIVERSITE CADI AYYAD Année: 2008/2009
ECOLE NATIONALE DES SCIENCES APPLIQUEES
MARRAKECH Session du : 15 Juillet 2009
Responsable : N. CHAIBI
Concours d’entrée en 1“ année du Cycle Ingénieur
Epreuve de Thermodynamique (durée : 45 mn}
Instructions générales :
1) Les documentations et les téléphones portables sont interdits.
2) Les candidats doivent vérifier que le sujet comprend 2 pages numérotées.
3) L'épreuve de Thermodynamique est à rédiger sur une copie séparée.
4) On accordera une importance particulière à la clarté de la rédaction. On respectera les notations de
l'énoncé et on définira clairement les autres notations employées.
5) Les applications numériques qui ne seraient pas précédées d'une expression littérale ne seront pas prises
en compte.
Problème : étude d’un moteur : cycle Diesel.
On considère un moteur à combustion interne fonctionnant suivant le cycle Diesel représenté
en annexe.
AiA2: compression adiabatique réversible de l'air caractérisée par le rapport volumétrique :
x= VI/V2
A2A3 : injection du carburant finement pulvérisé dans l'air comprimé et chaud provoquant son
inflammation. La combustion se produit à pression constante.
A3A4 : détente adiabatique réversible des gaz.
AuA : ouverture de la soupape d'échappement, ramenant instantanément la pression à P1, les
gaz subissant un refroidissement isochore.
La quantité de carburant injecté étant faible devant la quantité d’air aspiré, on considérera que
le nombre total de moles n'est pas modifié par la combustion.
On assimile les gaz à un gaz parfait de constante R = 8,32 ‏,امسا .ل‎ de capacité thermique
molaire à pression constante Cp = 29 JK'mol!
On donne : 7 < ‏كبام‎ 1,40.
On étudie les transformations subies par une mole de gaz parfait.
1 - Ce gaz est admis dans les cylindres à la pression P1 = 1 bar = 10° Pa et à la température
11-330 K.
a - Calculer le volume VI
b- Calculer la pression P2 et la température T2 en fin de compression sachant que x =14,.

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2 - En fin de combustion, la température du gaz est T3: 2260 K. Calculer le volume V3 et la
chaleur Q23 reçue par ce gaz au cours de la transformation A2A3.
3 - Calculer la pression Pet la température Ten fin de détente.
4- a- Calculer la quantité de chaleur Qu réçue par le gaz au cours de la transformation
isochore.
b - En appliquant le premier principe, calculer le travail fourni par moleur au cours
d'un cycle.
© - Calculer le rendement n de ce moteur thermique.