{"id":49455,"date":"2019-11-19T00:33:30","date_gmt":"2019-11-18T23:33:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-que-le-changement-denthalpie-delta-h-definition\/"},"modified":"2020-02-25T17:03:00","modified_gmt":"2020-02-25T16:03:00","slug":"quest-ce-que-le-changement-denthalpie-delta-h-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-le-changement-denthalpie-delta-h-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que le changement d’enthalpie – delta h – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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L’enthalpie est repr\u00e9sent\u00e9e par le symbole H et le changement d’enthalpie dans un processus (delta h) est H2 – H1. Delta h est calcul\u00e9 ici pour divers exemples. G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
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Enthalpie en unit\u00e9s extensives<\/span><\/h2>\n
\"Propri\u00e9t\u00e9s<\/a>
Propri\u00e9t\u00e9s extensives et intensives du milieu dans le pressuriseur.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

H = U + pV<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

L’enthalpie<\/span><\/strong><\/a>\u00a0\u00a0est une quantit\u00e9 importante, elle d\u00e9pend de la taille du syst\u00e8me ou de la quantit\u00e9 de substance qu’il contient.\u00a0L’unit\u00e9 SI d’enthalpie est le joule (J).\u00a0Il s’agit de l’\u00e9nergie contenue dans le syst\u00e8me, \u00e0 l’exclusion de l’\u00e9nergie cin\u00e9tique de mouvement du syst\u00e8me dans son ensemble et de l’\u00e9nergie potentielle du syst\u00e8me dans son ensemble en raison des champs de force externes.\u00a0Il s’agit de la quantit\u00e9 thermodynamique \u00e9quivalente au<\/span>\u00a0contenu calorifique total<\/span><\/strong>\u00a0d’un syst\u00e8me.<\/span><\/p>\n

D’un autre c\u00f4t\u00e9, l’\u00e9nergie peut \u00eatre stock\u00e9e dans les liaisons chimiques entre les atomes qui composent les mol\u00e9cules.\u00a0Ce stockage d’\u00e9nergie au niveau atomique comprend l’\u00e9nergie associ\u00e9e aux \u00e9tats orbitaux des \u00e9lectrons, au spin nucl\u00e9aire et aux forces de liaison dans le noyau.<\/span><\/p>\n

L’enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0est repr\u00e9sent\u00e9e par le symbole\u00a0<\/span>H<\/span><\/strong>\u00a0, et le changement d’enthalpie (delta H) dans un processus est\u00a0<\/span>H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0– H\u00a0<\/span>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Il existe des expressions en termes de variables plus famili\u00e8res telles que la\u00a0<\/span>temp\u00e9rature<\/span><\/a>\u00a0et la\u00a0<\/span>pression<\/span><\/a>\u00a0:<\/span><\/p>\n

dH = C\u00a0<\/span>p<\/span><\/sub>\u00a0dT + V (1-\u03b1T) dp<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

O\u00f9\u00a0<\/span>C\u00a0<\/span>p<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0est la\u00a0<\/span>capacit\u00e9 thermique \u00e0 pression constante<\/span><\/strong>\u00a0et\u00a0<\/span>\u03b1<\/span><\/em><\/strong>\u00a0est le coefficient de dilatation thermique (cubique).\u00a0Pour un gaz parfait \u03b1T = 1 et donc:<\/span><\/p>\n

dH = C\u00a0<\/span>p<\/span><\/sub>\u00a0dT<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Exemple: Piston sans friction – Chaleur – Enthalpie<\/span><\/h2>\n
\"Enthalpie<\/a>
Calculez la temp\u00e9rature finale, si 3000 kJ de chaleur sont ajout\u00e9s.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Un piston sans\u00a0frottement est utilis\u00e9 pour fournir une pression constante de\u00a0<\/span>500 kPa<\/span><\/strong>\u00a0en une vapeur contenant de cylindre (\u00a0<\/span>vapeur surchauff\u00e9e<\/span><\/a>\u00a0) d’un volume de\u00a0<\/span>2 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup><\/strong>\u00a0\u00a0\u00e0\u00a0<\/span>500 K<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Calculez la temp\u00e9rature finale, si\u00a0<\/span>3000 kJ<\/span><\/strong>\u00a0de\u00a0<\/span>chaleur<\/span><\/strong>\u00a0sont ajout\u00e9s.<\/span><\/p>\n

Solution:<\/span><\/strong><\/p>\n

En utilisant\u00a0<\/span>des tables \u00e0 vapeur,<\/span><\/a>\u00a0nous savons que l’\u00a0<\/span>enthalpie sp\u00e9cifique<\/span><\/strong>\u00a0de cette vapeur (500 kPa; 500 K) est d’environ\u00a0<\/span>2912 kJ \/ kg<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0\u00c9tant donn\u00e9 qu’\u00e0 cette condition, la vapeur a une densit\u00e9 de 2,2 kg \/ m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0, alors nous savons qu’il y a environ\u00a0<\/span>4,4 kg de vapeur<\/span><\/strong>\u00a0dans le piston \u00e0 l’enthalpie de 2912 kJ \/ kg x 4,4 kg =\u00a0<\/span>12812 kJ<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Lorsque nous utilisons simplement\u00a0<\/span>Q = H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0– H\u00a0<\/span>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0, l’enthalpie de vapeur r\u00e9sultante sera alors:<\/span><\/p>\n

H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0= H\u00a0<\/span>1<\/span><\/sub>\u00a0+ Q =\u00a0<\/span>15812 kJ<\/span><\/strong><\/p>\n

A partir\u00a0<\/span>des tables \u00e0 vapeur<\/span><\/strong>\u00a0, une telle vapeur surchauff\u00e9e (15812 \/ 4,4 = 3593 kJ \/ kg) aura une temp\u00e9rature de\u00a0<\/span>828 K (555 \u00b0 C)<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Comme \u00e0 cette enthalpie, la vapeur a une densit\u00e9 de 1,31 kg \/ m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0, il est \u00e9vident qu’elle a augment\u00e9 d’environ 2,2 \/ 1,31 = 1,67 (+ 67%).\u00a0Par cons\u00e9quent, le volume r\u00e9sultant est de 2 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0x 1,67 = 3,34 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0et \u2206V = 3,34 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0– 2 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0= 1,34 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0.<\/span><\/p>\n

La\u00a0partie\u00a0<\/span>p\u2206V<\/span><\/strong>\u00a0de l’enthalpie, c’est-\u00e0-dire le travail effectu\u00e9 est:<\/span><\/p>\n

W = p\u2206V = 500 000 Pa x 1,34 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0= 670 kJ<\/span><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Enthalpie en unit\u00e9s intensives – Enthalpie sp\u00e9cifique<\/span><\/h2>\n

L’\u00a0<\/span>enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0peut \u00eatre transform\u00e9e en une\u00a0variable\u00a0<\/span>intensive<\/span><\/strong>\u00a0ou\u00a0<\/span>sp\u00e9cifique<\/span><\/strong>\u00a0, en la divisant par la\u00a0<\/span>masse<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0<\/span>Les ing\u00e9nieurs utilisent l’\u00a0<\/span><\/strong>enthalpie sp\u00e9cifique<\/span><\/strong>\u00a0dans l’analyse thermodynamique plus que l’enthalpie elle-m\u00eame.\u00a0L’enthalpie sp\u00e9cifique (h) d’une substance est son enthalpie par unit\u00e9 de masse.\u00a0Elle est \u00e9gale \u00e0 l’enthalpie totale (H) divis\u00e9e par la masse totale (m).<\/span><\/p>\n

h = H \/ m<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

o\u00f9:<\/span><\/p>\n

h = enthalpie sp\u00e9cifique (J \/ kg)<\/span><\/p>\n

H = enthalpie (J)<\/span><\/p>\n

m = masse (kg)<\/span><\/p>\n

Notez que l’enthalpie est la quantit\u00e9 thermodynamique \u00e9quivalente au\u00a0<\/span>contenu calorifique total<\/span><\/strong>\u00a0d’un syst\u00e8me.\u00a0L’enthalpie sp\u00e9cifique est \u00e9gale \u00e0 l’\u00a0<\/span>\u00e9nergie interne sp\u00e9cifique<\/span><\/a>\u00a0du syst\u00e8me plus le produit de la\u00a0<\/span>pression<\/span><\/a>\u00a0et du\u00a0<\/span>volume sp\u00e9cifique<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n

h = u + pv<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, l’enthalpie est une\u00a0<\/span>propri\u00e9t\u00e9 d’une substance<\/span><\/strong>\u00a0, comme la pression, la temp\u00e9rature et le volume, mais elle ne peut pas \u00eatre mesur\u00e9e directement.\u00a0Normalement, l’enthalpie d’une substance est donn\u00e9e par rapport \u00e0 une valeur de r\u00e9f\u00e9rence.\u00a0Par exemple, l’enthalpie sp\u00e9cifique de l’eau ou de la vapeur est donn\u00e9e en utilisant la r\u00e9f\u00e9rence selon laquelle l’enthalpie sp\u00e9cifique de l’eau est\u00a0<\/span>nulle \u00e0 0,01 \u00b0 C<\/span><\/strong>\u00a0et\u00a0<\/span>\u00e0 la pression atmosph\u00e9rique normale<\/span><\/strong><\/a>\u00a0, o\u00f9\u00a0<\/span>h\u00a0<\/span>L<\/span><\/sub>\u00a0= 0,00 kJ \/ kg<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Le fait que la valeur absolue de l’enthalpie sp\u00e9cifique ne soit pas connue n’est cependant pas un probl\u00e8me, car c’est le\u00a0<\/span>changement d’enthalpie sp\u00e9cifique (\u2206h)<\/span><\/strong>\u00a0et non la valeur absolue qui est important dans les probl\u00e8mes pratiques.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Changements d’enthalpie dans les r\u00e9actions chimiques<\/span><\/h2>\n
\"Combustion<\/a>
Dans une flamme d’hydrog\u00e8ne pur, br\u00fblant dans l’air, l’hydrog\u00e8ne (H2) r\u00e9agit avec l’oxyg\u00e8ne (O2) pour former de l’eau (H2O) et lib\u00e8re de l’\u00e9nergie.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Consid\u00e9rez la\u00a0<\/span>combustion de l’hydrog\u00e8ne<\/span><\/strong>\u00a0dans l’air.\u00a0Dans une flamme d’hydrog\u00e8ne gazeux pur, br\u00fblant dans l’air, l’\u00a0<\/span>hydrog\u00e8ne (H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0)<\/span><\/strong>\u00a0r\u00e9agit avec l’\u00a0\u00a0<\/span>oxyg\u00e8ne (O\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0)<\/span><\/strong>\u00a0pour former de l’\u00a0<\/span>eau (H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0O)<\/span><\/strong>\u00a0et\u00a0<\/span>lib\u00e8re de l’\u00e9nergie<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

\u00c9nerg\u00e9tiquement, le processus peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9 comme n\u00e9cessitant de l’\u00e9nergie pour dissocier le\u00a0<\/span>H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0<\/strong>\u00a0et l’\u00a0<\/span>O\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0, mais la liaison du H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0O ram\u00e8ne le syst\u00e8me \u00e0 un \u00e9tat li\u00e9 avec\u00a0<\/span>un potentiel n\u00e9gatif<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Il est en fait\u00a0<\/span>plus n\u00e9gatif<\/span><\/strong>\u00a0que les \u00e9tats li\u00e9s des r\u00e9actifs, et la formation des deux mol\u00e9cules d’eau est donc une\u00a0<\/span>r\u00e9action exothermique<\/span><\/strong>\u00a0, qui lib\u00e8re 5,7 eV d’\u00e9nergie.\u00a0En termes d’enthalpie, l’enthalpie de combustion est de -286 kJ \/ mol:<\/span><\/p>\n

2H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0(g) + O\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0(g) \u2192 2H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0O (g)<\/span><\/strong><\/p>\n

En termes d’enthalpie, l’enthalpie de combustion est de -286 kJ \/ mol (\u00e9nergie par mol d’hydrog\u00e8ne mol\u00e9culaire):<\/span><\/p>\n

2H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0(g) + O\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0(g) \u2192 2H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0O (l) +572 kJ<\/span><\/strong><\/p>\n

L’\u00e9quilibre \u00e9nerg\u00e9tique avant et apr\u00e8s la r\u00e9action peut \u00eatre illustr\u00e9 sch\u00e9matiquement par l’\u00e9tat dans lequel tous les atomes sont libres pris comme r\u00e9f\u00e9rence pour l’\u00e9nergie.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Enthalpie de vaporisation<\/span><\/h2>\n
\"Chaleur<\/a>
La chaleur de vaporisation diminue avec l’augmentation de la pression, tandis que le point d’\u00e9bullition augmente.\u00a0Elle dispara\u00eet compl\u00e8tement \u00e0 un certain point appel\u00e9 le point critique.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, lorsqu’un mat\u00e9riau\u00a0<\/span>change de phase<\/span><\/strong>\u00a0du solide au liquide, ou du liquide au gaz, une certaine quantit\u00e9 d’\u00e9nergie est impliqu\u00e9e dans ce changement de phase.\u00a0En cas de changement de phase liquide en gaz, cette quantit\u00e9 d’\u00e9nergie est connue sous le nom d’\u00a0<\/span>enthalpie de vaporisation<\/span><\/strong>\u00a0, (symbole \u2206H\u00a0<\/span>vap<\/span><\/sub>\u00a0; unit\u00e9: J) \u00e9galement connue sous le nom de\u00a0<\/span>chaleur (latente) de vaporisation<\/span><\/strong>\u00a0ou chaleur d’\u00e9vaporation.\u00a0La chaleur latente est la quantit\u00e9 de chaleur ajout\u00e9e ou retir\u00e9e d’une substance pour produire un changement de phase.\u00a0Cette \u00e9nergie d\u00e9compose les forces d’attraction intermol\u00e9culaires, et doit \u00e9galement fournir l’\u00e9nergie n\u00e9cessaire \u00e0 l’expansion du gaz (le\u00a0<\/span>travail p\u0394V<\/span><\/strong>).\u00a0Lorsque de la chaleur latente est ajout\u00e9e, aucun changement de temp\u00e9rature ne se produit.\u00a0L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression \u00e0 laquelle cette transformation a lieu.<\/span><\/p>\n

Chaleur latente de vaporisation – eau \u00e0 0,1 MPa (pression atmosph\u00e9rique)<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span>lg<\/span><\/sub>\u00a0= 2257 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

Chaleur latente de vaporisation – eau \u00e0 3 MPa (pression \u00e0 l’int\u00e9rieur d’un g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur)<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span>lg<\/span><\/sub>\u00a0= 1795 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

Chaleur latente de vaporisation – eau \u00e0 16 MPa (pression \u00e0 l’int\u00e9rieur d’un\u00a0<\/span>pressuriseur<\/span><\/a>\u00a0)<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span>lg<\/span><\/sub>\u00a0= 931 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

La\u00a0<\/span>chaleur de vaporisation<\/span><\/strong>\u00a0diminue avec l’augmentation de la pression, tandis que le\u00a0<\/span>point d’\u00e9bullition<\/span><\/a>\u00a0augmente.\u00a0Elle dispara\u00eet compl\u00e8tement \u00e0 un certain point appel\u00e9 le\u00a0<\/span>point critique<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Au-dessus du point critique, les phases liquide et vapeur sont indiscernables et la substance est appel\u00e9e\u00a0<\/span>fluide supercritique<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n

La chaleur de vaporisation est la chaleur n\u00e9cessaire pour vaporiser compl\u00e8tement une unit\u00e9 de\u00a0<\/span>liquide satur\u00e9<\/span><\/a>\u00a0(ou condenser une unit\u00e9 de masse de vapeur satur\u00e9e) et elle est \u00e9gale \u00e0\u00a0<\/span>h\u00a0<\/span>lg<\/span><\/sub>\u00a0= h\u00a0<\/span>g<\/span><\/sub>\u00a0– h\u00a0<\/span>l<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

La chaleur n\u00e9cessaire pour faire fondre (ou geler) une masse unitaire \u00e0 la substance \u00e0 pression constante est la chaleur de fusion et est \u00e9gale \u00e0\u00a0<\/span>h\u00a0<\/span>sl<\/span><\/sub>\u00a0= h\u00a0<\/span>l<\/span><\/sub>\u00a0– h\u00a0<\/span>s<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0, o\u00f9 h\u00a0<\/span>s<\/span><\/sub>\u00a0est l’enthalpie du solide satur\u00e9 et h\u00a0<\/span>l<\/span><\/sub>\u00a0est l’enthalpie du liquide satur\u00e9.<\/span><\/p>\n

\"Changements<\/a>
Chaleur latente de vaporisation – eau \u00e0 0,1 MPa.\u00a0Partie dominante de la chaleur absorb\u00e9e.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
<\/div>\n
\n

……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

L’enthalpie est repr\u00e9sent\u00e9e par le symbole H et le changement d’enthalpie dans un processus (delta h) est H2 – H1. Delta h est calcul\u00e9 ici pour divers exemples. G\u00e9nie thermique Enthalpie en unit\u00e9s extensives Propri\u00e9t\u00e9s extensives et intensives du milieu dans le pressuriseur. H = U + pV L’enthalpie\u00a0\u00a0est une quantit\u00e9 importante, elle d\u00e9pend de … Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[8],"tags":[],"yoast_head":"\nQu'est-ce que le changement d'enthalpie - delta h - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"L'enthalpie est repr\u00e9sent\u00e9e par le symbole H et le changement d'enthalpie dans un processus (delta h) est H2 - H1. Delta h est calcul\u00e9 ici pour divers exemples. 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