Modèle de concours d'accès en 1re année du cycle ingénieur (3e année) de l'ENSA de Safi — Université Cadi Ayyad — session du 11 juillet 2013 — épreuve de thermodynamique

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N Université Cadi Ayyad v'- ‏جامعة القاضي عياض‎
Ecole Nationale des Sciences Appliquées Safi ENSA ‏المدرسة الوطنية للعلوم التطبيقية آسفى‎
Sañ
Concours d'accès en 1è*année du Cycle Ingénieur de l'ENSA de Safi
Epreuve Thermodynamique
Durée : 1 heure Date : 11/07/2013 '
NOM ! omis seems PRÉNOM 1 ‏تت يت يي‎ DIPIÔME : ns
Matricule : ns N° 06 00556! 1 nn CIN:
Bonne réponse 2 points, sans réponse 0 point et fausse réponse -1 point
Questions Réponse
1) Le phénomène de conduction thermique
a) s’effectue sans transfert de la matière Q Vrai O Faux
b) n’existe que dans les solides O Vrai ‏ل‎ Faux
c) est en compétition avec le phénomène de convection dans les fluides Q Vrai ‏ل[‎ Faux
d) nécessite une inhomogénéité de température ‏لا‎ Vrai 0 Faux
2) le sens de vecteur densité de courant thermique est celui de gradient | [] Vrai [] Faux
thermique
3) les grandeurs suivantes sont elles des fonctions caractéristiques d’un fluide
a) S(V,T) (où S est l’entropie) ‏لا‎ Vrai ‏لا‎ Faux
b) S(P,T) 0 Vrai CO Faux
c) U(S,V) (où U est l'énergie interne) DO Vrai [ Faux
d) H(T,Poù H est l’enthalpie) CI Vrai ‏لا‎ Faux
e) G(T,P) (où G est l’enthalpie libre) ‏ل‎ Vrai ‏لا‎ Faux
4) Lors d’un changement de phase liquide-gaz dans les conditions d’équilibre,
les grandeurs suivantes sont discontinues :
a) volume massique ; [ Vrai CO Faux
b) masse volumique ; + 0 Vrai Q Faux
c) entropie massique ; Q Vrai OCFaux
d) énergie libre massique ‏لا‎ Vrai ‏لا‎ Faux
€) pression . | Vrai ‏ل‎ Faux
f) enthalpie libre | Vrai À Faux
5) À température et pressions fixées telles que ‏رع‎ (T,P) > 8, (TP), (où
gi(T,P) et g,(T,P) sont des enthalpies libres massiques de la phase
liquide et de la phase vapeur) un système initialement :
a) liquide devient diphasé liquide vapeur ;
( ‏وا‎ 7 9 7 O Vrai OFaux
b) liquide devient intégralement vapeur
( ‏نا‎ 5 1 OVrai OFaux
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c) vapeur subit une condensation partielle OVrai Faux
d) liquide-vapeur reste diphasé [Vrai ‏سور‎
6) la relation de Clapeyron s’écrit (en notant ‏16لا‎ volume de la phase 1 et g les
enthalpies libres massiques, P, la pression d’équilibre et ‏ورد ص‎ St P enthalpie
de changement de phase) :
a) Lo = Tu ‏ولا‎ Je OVrai OFaux
D) La = ‏م70‎ Vol re [Vrai CFaux
- Lo = Tu — Vo? > | (P=P,) [Vrai ClFaux
us Fa 7 7 » ET ‏ل‎ Vrai ‏لا‎ Faux
© ‏مما‎ Tea T PT) [vrai  Orax
D bon = Ta ‏دولا‎ _ CP=) D Vrai Caux
8
7( Dans un détendeur calorifugé :
a) les pressions en entrée et en sortie sont égales, .
! À Vrai ‏لا‎ Faux
b) l’enthalpie en entrée et en sortie sont égales .
‏لا‎ Vrai OFaux
c) lPentropie massique en sortie est inférieure à l’entropie massique en
entrée
Ê Vrai À Faux
d) l’entropie massique en sortie est supérieure à l’entropie massique en .
À Vrai ‏لا‎ Faux
entrée
8) le méthane principal constituant du gaz naturel, peut céder par combustion à
300 K une énergie 0. = 890 kJ/mol. Le volume molaire vaut 24,6 1. Le
débit volumique calculé à 300 K en m°/h, d’une canalisation qui alimente un
bruleur dont la puissance théorique de 20 KW est :
a) D, =19,9 m/h OVrai ‏سلا‎
b) D, =199m/h CVrai OFaux
‏نملا‎ UF
©) D, =199mh Fe x
9) Un robinet mélangeur admet de l’eau froide (Température T1, débit massique
D1) et de l’eau chaude (T2,D2). En utilisant le bilan énergétique, la
température T- de l’eau sortant du robinet est :
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TT
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المدرسة الوطنية للعلوم التطبيقية آسفى ‎Ecole Nationale des Sciences Appliquées Safi EN SA‏
‎T,+T, OVrai DFaux‏
‎a) T,=‏
2
‎b T,= DIT, +D,T, qUrai pjFaux‏
‎d 2‏
‎o T,= DT+DT OVrai [Faux‏
,+ 0 17
10( Soit un moteur thermique réversible fonctionnant entre deux sources de
même capacité C = 4.106 1161 dont les températures initiales sont
respectivement 1 = 50°C et T = 10090. Ces températures ne sont pas
maintenues constantes. On désigne par T la température de la source chaude
et par T° la température de la source froide à un instant quelconque du
fonctionnement du moteur.
i) Déterminer la température finale T-des deux sources quand le moteur
s’arrête de fonctionner.
Réponse :
OVrai DFaux
a) Tf-347KVrai OFaux
b) Tf=367K OVrai ‏سول‎
‎c) 13771
ii) Calculer le travail total fourni par ce moteur jusqu’à son arrêt.
Réponse :
OVrai CFaux
a) W=-7200 ‏نا‎ OVrai ‏لسوتلا‎
‎b) W=-72k]J OVrai ClFaux
c) W=-720 kJ
iii) Exprimer le rendement global p; le comparer avec le rendement
théorique maximal que l’on pourrait obtenir si les températures
initiales des deux sources 1 et ‏و1‎ restaient constantes.
Réponse :
OVrai OFaux
a) p=13% [Vrai OFaux
b) p=10% | OVrai ‏سورلا‎
‎c) p=7%
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