Exemple de loi sur les gaz parfaits – Compression des gaz – Définition

Exemple: Loi des gaz parfaits – Compression des gaz dans un pressuriseur

La pression dans le circuit primaire des REP est maintenue par un pressuriseur , une cuve séparée qui est connectée au circuit primaire (jambe chaude) et partiellement remplie d’eau chauffée à la température de saturation (point d’ébullition) de la pression souhaitée par un système électrique immergé. chauffe . Pendant le chauffage de l’installation, le pressuriseur peut être rempli d’azote au lieu de vapeur saturée .

Supposons qu’un pressuriseur contient 12 m ³ d’azote à 20 ° C et 15 bars . La température est élevée à 35 ° C et le volume est réduit à 8,5 m ³ . Quelle est la pression finale du gaz à l’intérieur du pressuriseur? Supposons que le gaz est idéal.

Solution:

Puisque le gaz est idéal, nous pouvons utiliser la loi des gaz parfaits pour relier ses paramètres, à la fois dans l’ état initial i et dans l’ état final f . Donc:

p _init V _init = nRT _init

et

p _final V _final = nRT _final

En divisant la deuxième équation par la première équation et en résolvant pour p _f on obtient:

p _final = p _init T _final V _init / T _init V _final

Notez que nous ne pouvons pas convertir les unités de volume et de pression en unités SI de base, car elles s’annulent. D’autre part, nous devons utiliser Kelvins au lieu de degrés Celsius. Donc T _init = 293 K et T _final = 308 K.

Il s’ensuit que la pression résultante à l’état final sera:

p _final= (15 bars) x (308 K) x (12 m ³ ) / (293 K) x (8,5 m ³ ) = 22 bars