Modèle de concours d'accès — cycle ingénieur — Faculté des Sciences et Techniques de Mohammedia — Université Hassan II — session lundi 18 juillet 2011 — Épreuve : thermodynamique

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ام ‎ès LA CA ce‏ ا ادها
‎Génie Encrgérique Epreuve de Thermodynamique Faculté br . : echnmique‏
‎juillet 2011 Durée : 1 h 15 onammedia‏ 18
‎Département de Physique _‏
‎Remarques importantes‏
1. Aucun Document n’est autorisé ï : :
2. Les 2 problèmes qui suivent sont indépendants et peuvent étre dans un ordre libre de votre choix tout en
respectant Les notations du texte
Problèmel : |
La naissance du vent au voisinage de la terre peut être expliquée pat une approche thermodynamique simple
moyennant certaines hypothèses simplificatrices. (Népligences des rotations de la terre atour de son axe et
autour de celui du soleil).
Où se propose ainsi l'étude d’un moteur thermique particulier par sa taille et qui produit du vent. 11 est constit
TK
par le soleil, l'atmosphère et la terre.
Ce aystème moteur est constitué par une couche d’air (atmosphère) entourant |,
Ba terre, qui reçoit une quantité de chaleur 0, (Q>0) de la source chaude ra |
(Soleil) et lournit une quantité de chaleur Q, (Q,<0) à la source froide (Terre) TS a
et un travail W (W<0) au milieu extérieur (espace) sous la forme d'un vent | LS
global, On admet que ce moteur fonctionne suivant un cycle réversible de
Carnot schématisé par la figure suivante :
Atmosphère
1 00 00 1
Atmosphère
Soleil
Source chaude Système (Gaz Parfait) Source froide
[L we
Milieu extérieur
Espace :
So.
Dans toute la suite de ce problèmele système (atmosphère) sera assimilé à un gaz parfait. :
1. Exprimer le rendement de ce système 1 : .
a) En fonction de 4 ét de Q,
b) En fonction de T,et deT,
2. Sachant que x soit le rapport des températures absolues défini par ‏دم‎ , tracer rapidement à main levée!
2
variation du rendement 1 (x) et préciser la zone où il ne peut être déterminé physiquement.
Montrer qu'il est impossible de fournir du travail si x=1 Comment appelle t- on le cycle dans ce cas 2
4. Sachant que T, désigne la température du soleil, et que T,, et T soient les températures moyennes de |:
terre respectivement en hiver et en été tel que Ty > Tr
Comparer les rendements du système respectifs à l'hiver et à l'été .En déduire la saison (été où hiver) pou
laquelle le système fournira le plus de vent pour une région de la zone géographique tempérée (exemple «
تب
Mohammedia)
Problème?
Une mole d’un gaz a pour équation d'état : pv=RT (1+xp) où x = x(T) et R=Constante. Sachant que la
relation de Mayer généralisée soit formulée par : Cp — Cyr CE), Gr), a
ًٌ ا 8 7 : : 2
1. Déterminer ‘x ‘ pour que la loi de Mayer dans le cas d’un gaz parfait soit satisfaite. Ÿ
5 . dp A :
2. Sachant que d’après les 2 principes on a : mL =T (2) , déterminer ‘x ‘ pour que la 1 * loi de loule
(U=U(T)) soit satisfaite. sus dr, ‏اك‎ Qi T
Déterminer dans le cas de ce gaz particulier l'équation d'une adiabatique en fonction des ‏مضه‎
dsy
V.
‏عو بإ‎ 7 IN
3,
LS