Exercice 1:
En régime stationnaire, l'ensemble des composants de l'unité centrale d'un ordinateur dissipe une puissance chaleur totale de Q = 400 W.
Le refroidissement est assuré par la circulation d'air à l'aide d'un ventilateur.
L'air entre dans l'unité centrale avec une vitesse ω = 3 m. s-1, une température T1 = 25°C et une pression P1=1 atmosphère.
1. Donner le bilan énergétique général pour un écoulement à une entrée et une sortie.
2. Dans les hypothèses de l'exercice:
2.1- Donner le bilan énergétique de l'écoulement d'air.
2. 2- Déduire l'expression du débit massique d'air m en fonction de Q, cp et la température d'entrée T1 et de sortie T2.
2.3- Donner l'expression qui relie le débit volumique v et le débit molaire n d'air.
2.4- Déduire l'expression du diamètre d'ouverture D du ventilateur en fonction m , Ma ,T1,P1 et ω.
2.5- Calculer le diamètre d'ouverture D du ventilateur pour que la température de l'air qui quitte cette unité n'excède pas 37°C.
Hypothèse:
"L'air se comporte comme un gaz parfait ;
Les variations d'énergie cinétique, d'énergie potentielle et de pression de l'air sont négligeables ;
"La chaleur évacuée par conduction à travers ľ'unité centrale est négligeable.
Données:
La capacité calorifique massique moyenne de l'air:cp =1005 J.kg-1.K-1;
Masse molaire de l'air:Ma =0,02897 kg.mol-1
Exercice :5.
(Production d'entropie lors d'un échange de chaleur),
Un système thermoélastique physique fermé constitue par 2kg de méthanol liquide est chauffé à pression constanteau moyen d'une source extérieure à Te = 55°C. La température initiale du système est Ti = 20°C et sa températurefinale est Tj=55°C.
1.Calculer la variation d'entropie du système entre son état initial et son état final.
Données:
Capacité calorifique molaire isobare du méthanol exprimée en fonction de la température T(K) :,