Corrige ENAC Physique 2005 ICNA

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AAAAAAAAICNA - SESSION 2005 ÉPREUVE COMMUNE DE PHYSIQUE CORRIGÉ Changement d'état. 1. On utilise la formule de Clapeyron. La chaleur latente de fusion de l'eau à 273 K est : dp 1 1 dp  −1L()T=−T()v v =T − =335kJ.kg ff f s f dT ρρ dT ffsLa vapeur d'eau étant assimilée à un gaz parfait, la chaleur de vaporisation de l'eau à 373 K est donc : dp RT 1 dp v 31−L()T=−T v v =T − =2, 28.10 kJ.kg ()vv vg v dT p M ρ dT vvs2. La transformation s'effectue à pression constante ; la quantité de chaleur reçue par l'eau au cours de cette transformation est alors égale à la variation d'enthalpie, soit : QH=∆ =mcT −T +LT +cT −T +xLT=509,4kJ () ( ) ( ) ( )sf0 ff vf Bvv3. L'équation d'une isentropique pour un mélange liquide/vapeur est : xL T( )vclnT+= Cte TLes états B (mélange liquide/vapeur) et C (liquide sur la courbe d'ébullition) appartenant à la même isentropique on en déduit : xL(T)Bv BTT=>exp T CB CcT BRemarque. On peut aussi envisager l'évolution fictive BB'C. Le passage de B à B' correspond à la condensation d'une masse mx de vapeur d'eau à la LT( )vBtempérature T ; il en résulte une variation d'entropie : SS−=−mx . B B' B TBLes états B' et C correspondant à une phase liquide pure on peut utiliser l'expression approchée TCde la variation d'entropie d'une phase incompressible, soit : SS−=mcln . CB' TBIl suffit alors d'écrire la condition S = S qui traduit le caractère isentropique de l'évolution C ...

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