Entropie Spécifique
L’entropie peut être transformée en une variable intensive ou spécifique en divisant par la masse. Les ingénieurs utilisent plus souvent l’entropie spécifique dans l’analyse thermodynamique que l’entropie elle-même. L’entropie spécifique d’une substance est son entropie par unité de masse. Cela équivaut à l’entropie totale (S) divisée par la masse totale (m).
s = S / m
où:
s = entropie spécifique (J / kg)
S = entropie (J)
m = masse (kg)
L’entropie quantifie l’énergie d’une substance qui n’est plus disponible pour effectuer un travail utile. Étant donné que l’entropie en dit long sur l’utilité d’une quantité de chaleur transférée lors de l’exécution d’un travail, les tables de vapeur incluent les valeurs d’ entropie spécifiques (s = S / m) dans les informations tabulées.
En général, l’entropie spécifique est une propriété d’une substance, telle que la pression, la température et le volume, mais elle ne peut pas être mesurée directement. Normalement, l’entropie d’une substance est donnée par rapport à une valeur de référence. Par exemple, l’entropie spécifique de l’eau ou de la vapeur est donnée en utilisant la référence suivante: l’ entropie spécifique de l’eau est nulle à 0,01 ° C et à la pression atmosphérique normale , où s = 0,00 kJ / kg. Le fait que la valeur absolue d’entropie spécifique soit inconnue ne pose toutefois pas de problème, car c’est le changement d’entropie spécifique (s) et non la valeur absolue qui importe dans les problèmes pratiques.
Diagrammes d’entropie température – Diagrammes Ts
En général, les phases d’une substance et les relations entre ses propriétés sont le plus souvent indiquées sur les diagrammes de propriétés . Un grand nombre de propriétés différentes ont été définies et il existe certaines dépendances entre propriétés.
Le diagramme température-entropie ( diagramme Ts ) est le type de diagramme le plus fréquemment utilisé pour analyser les cycles d’un système de transfert d’énergie. Il est utilisé en thermodynamique pour visualiser les changements de température et d’entropie spécifique au cours d’un processus ou d’un cycle thermodynamique.
En effet, le travail effectué par ou sur le système et la chaleur ajoutée ou retirée du système peuvent être visualisés sur le diagramme Ts . Par la définition de l’entropie, la chaleur transférée vers ou depuis un système est égale à l’ aire sous la courbe Ts du processus.
dQ = TdS
Un processus isentropique est représenté comme une ligne verticale sur un diagramme Ts, tandis qu’un processus isotherme est une ligne horizontale. Dans un état idéalisé, la compression est une pompe, la compression dans un compresseur et l’expansion dans une turbine sont des processus isentropiques. Par conséquent, il est très utile en génie électrique, car ces appareils sont utilisés dans les cycles thermodynamiques des centrales électriques.
Notez que les hypothèses isentropiques ne sont applicables qu’avec des cycles idéaux. Les cycles thermodynamiques réels ont des pertes d’énergie inhérentes dues à l’inefficacité des compresseurs et des turbines.
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