ENAC physique 2005 icna ing. du controle de la navigation aerienne

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AAAAAAICNA - SESSION 2005 ÉPREUVE COMMUNE DE PHYSIQUE ÉNONCÉ Questions liées. [1,2,3,4,5] [6,7,8,9,10] [11,12,13] [14,15,16] [17,18,19,20] [21,22,23,24,25] [26,27,28,29,30,31] [32,33,34,35,36,37,38] [39,40] Données numériques nécessaires pour les questions 1 à 5. −3Masse volumique de l'eau solide (supposée constante) : ρ = 910 kg.m s−3Masse volumique de l'eau liquide (supposée constante) : ρ = 1000 kg.m −1 −1Capacité thermique massique de l'eau solide (supposée constante) : c = 2,10 kJ.kg .K s−1 −1Capacité thermique massique de l'eau liquide (supposée constante) : c = 4,18 kJ.kg .K  dp  5 −1Pente de la courbe de fusion de l'eau (supposée constante) : = −124.10 Pa.K  dT f dp  5 −1Pente de la courbe de vaporisation de l'eau à 373 K : = 0,036.10 Pa.K  dT  v5Pression de vapeur saturante de l'eau pure à 373 K : p (373K) = 1,0132.10 Pa s−3 −1Masse molaire de l'eau : M = 18.10 kg.mol e−1 −1Constante des gaz parfaits : R = 8,314 J.mol .K 1. Calculer la chaleur latente de fusion de l'eau à 273 K, L (273K), ainsi que la chaleur latente de fvaporisation de l'eau à 373 K, L (373K). On supposera pour cela que la vapeur d'eau peut être assimilée à vun gaz parfait. −13 −1a) L 273K==58kJ.kg et L 373K 1,52.10 kJ.kg () ()fv−−b) L 273K335kJ.kg et L 373K 2, 28.10 kJ.kg ()c) L 273K335kJ.kg et L 373K 1,52.10 kJ.kg () ()− −1d) L 273K58kJ.kg et L 373K 2, 28.10 kJ.kg ()2. On rappelle que le titre massique en vapeur d'un système liquide ...

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Questions liées.

ÉNONCÉ

[1,2,3,4,5] [6,7,8,9,10] [11,12,13] [14,15,16] [26,27,28,29,30,31] [32,33,34,35,36,37,38] [39,40]

 [17,18,19,20]

 [21,22,23,24,25]

Données numériques nécessaires pour les questions1à5. Masse volumique de l'eau solide (supposée constante) :ρ s = 910 kg.m −3  Masse volumique de l'eau liquide (supposée constante) :ρ A = 1000 kg.m −3  Capacité thermique massique de l'eau solide (supposée constante) : c s = 2,10 kJ.kg −1 .K −1  Capacité thermique massique de l'eau liquide (supposée constante) : c A = 4,18 kJ.kg −1 .K −1  Pente de la courbe de fusion de l'eau (supposée constante) :    T dp d    f = −124.10 5 Pa.K −1  Pente de la courbe de vaporisation de l'eau à 373 K :    dp =    0,036.10 5 Pa.K −1  dT v Pression de vapeur saturante de l'eau pure à 373 K : p s (373K) = 1,0132.10 5 Pa − Masse molaire de l'eau : M e = 18.10 −3 kg.mol 1  Constante des gaz parfaits : R = 8,314 J.mol −1 .K −1 

1. Calculer la chaleur latente de fusion de l'eau à 273 K, L f (273K), ainsi que la chaleur latente de vaporisation de l'eau à 373 K, L v (373K). On supposera pour cela que la vapeur d'eau peut être assimilée à un gaz parfait. a) L f ( 273K) =58kJ.kg −1  L et v ( 373K) =1, 52.10 3 kJ.kg −1  b) L f ( 273K) =335kJ.kg −1  et L v ( 373K) =2, 28.10 3 kJ.kg −1  c) L f ( 273K) =335kJ.kg −1  et L v ( 373K) =1, 52.10 3 kJ.kg −1  d) L f ( 273K ) 58kJ.kg −1  L et v ( 373K ) 2, 28.10 3 kJ.k −1 = =g 

2.massique en vapeur d'un système liquide/vapeur est égal au rapport de la rappelle que le titre  On masse de vapeur sur la masse totale de fluide. On considère un système constitué d'un bloc de glace de masse m = 0,5 kg pris à la température de 255 K sous la pression de p ref  = 1,0132.10 5 Par une transformation monobare sous la pression p  Pa. ref , on effectue un échauffement du système jusqu'à obtenir un état d'équilibre liquide/vapeur (noté B) de titre massique en vapeur x B = 0,1 et de température T B . A cette pression, la température de fusion de l'eau pure est proche de 273 K et la température de vaporisation de l'eau proche de 373 K. Calculer la quantité d'énergie reçue sous forme de chaleur par l'eau au cours de cette transformation. a)186,4 kJb)1307,5 kJc)509,4 kJd)327,8 kJ 3. Le système liquide/vapeur étant dans l'état B défini ci-dessus, on effectue une transformation adiabatique réversible jusqu'à obtention d'un système constitué uniquement de liquide dans les conditions de saturation à la température T C (état C). On note L v (T B ) la chaleur latente massique de vaporisation à la température T B . Quelle est l'expression de la température T C ? )  x B L v ( T B  )  aT C T B e =xp    1+ c A T B    b) T C =T B exp   1− x B c L A v T B T B )   x B L v T ) c) T  B C B T T ex   =T exp    c A T B −1    d) C = B p   x B c L A v T B T B )  

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