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24 octobre 2007 3 24 /10 /octobre /2007 10:03

J’ai longtemps rêver de vivre en « autarcie énergétique ». C'est-à-dire que les besoins énergétiques domestiques soient produits localement (solaire, éolien, biomasse,…). Ce rêve se heurte à de dures contraintes. L’une d’elle porte sur le stockage de l’énergie.

 

J’ai abordé dans un article les « moteurs à air comprimé ». Fondamentalement, ce qui est en jeu c’est une forme de stockage d’énergie : l’air comprime. Est-ce applicable à la maisosn ?

 

L’énergie contenue dans un réservoir d’air comprimé est W = PoV ln(Po/Patm). (calcul du 2/10/2007)

 

 

Ma « maison » (moi et ma famille) en tout électrique consomme environ 14000 KWh/an soit 50 GJ. On va supposer qu’il faut pouvoir stocker 15 jours de consommation moyenne (un groupe électrogène à base d’essence comblerait la différence). Cela fait 50/24 = 2 GJ.

 

 

Quel réservoir d’air comprimé permet cela ?

 

P = 1000 atm => V = 138 m3

 

P = 2000 atm => V = 76 m3

 

P = 10000 atm => v = 18 m3

 

Cela ne semble pas hors de portée de la technique.

 

L’avantage est que ces réservoirs sont fixes. On les imagine en sous-sol. A plein, ils seront assez lourd.

 

 

Cette esquisse permet d’envisager une maison autonome du point de vue énergétique. Les problèmes techniques à régler sont nombreux (réservoir, compresseur, source d’énergie, filtres, sécurité, …). Je n’ai pas l’impression que je verrais cela de mon vivant.

 

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23 octobre 2007 2 23 /10 /octobre /2007 09:27

Retour sur l’électricité photovoltaïque (article du 6 aout 2007).

http://www.outilssolaires.com/pv/prin-bilan.htm

Je trouve des références intéressantes

- Une efficacité de 5 à 15 % (j’avais utilisé 5%, prenons 10%)

Un rendement annuel qui varie entre 800 et 1300 (prenons 1000) KWh/Wc

La puissance solaire reçue au sol étant de 240 W/m2 en moyenne, on a une puissance fournie de 240 * 0,1 = 24 Wc/m2  

 

C’est cohérent avec la centrale au sud du Portugal 62MWc pour 114 ha (donne 50 Wc/m2 mais on est « au sud » et avec des cellules « au top »).  

 

L’énergie produite annuellement est de 24 * 1000 = 24 KWh/m2/an = 86 MJ/an   

C’est moins que mon calcul précédent mais dans le même ordre de grandeur (130 MJ/an).  Le fait que ce soit moins vient du chiffre « 1000 kWh/Wc » qui implique une durée d’utilisation annuelle moindre que celle de mon hypothèse (3000 h par an).   

Il n’empêche que ma conclusion reste valable : « l’énergie photovoltaïque n’est pas la solution globale ».  

 

Sur ce site, pour la partie photovoltaïque, il manque cruellement des informations (C’est un site « publicitaire » qui défend l’énergie solaire).   

1 Comment se faire le transport de l’électricité (alternatif ou continu, quelle tension et donc quelle intensité ?) En effet, des intensités importantes génèrent beaucoup de perte dans les transports (et des risques). Pour diminuer l’intensité, il faut monter la tension, ce qui oblige à brancher les cellules en série.   

2 Que se passe-t si l’une de ces cellules « casse » ? Le circuit électrique risque de s’ouvrir et donc de ne plus produire rien du tout. On peut supposer que cela est contrôlé. Mais il aurait bon de le dire en donnant des explications.  

3 Comment se passe le raccordement au réseau ? EDF est il obliger d’acheter du courant continu ? Qui a la charge de la transformation ?  

 

Une grande question de fond qui peut se poser est de savoir s’il faut ou non créer un système qui raccorde au réseau.

D’un strict point de vue « libertaire » et de développement durable, de gestion locale, il serait préférable qu’il n’y ait pas de raccordement au réseau. Il faudrait produire l’énergie localement, la stocker et la consommer localement. Localement, c’est sa maison par exemple. Le gros problème est le stockage.   

Avec une approche communautariste, le raccord au réseau s’impose. Pour l’énergie solaire, cela sous-entend même un réseau mondial. En effet, il fait toujours jour quelque part mais parfois c’est de l’autre coté de la Terre.   

Le débat n’est pas évoqué et il semble que la solution du raccordement soit choisie (car achat obligé a prix garanti). C’est vraiment peu conséquent.  

 

Je me suis essayé au calcul suivant. Ma « maison » (moi et ma famille) en tout électrique consomme environ 14000 KWh/an soit 50 GJ. La surface au sol de cette maison fait environ 120 m2. Si je couvre le tout de cellule, cela donne une production de 120 * 86 = 10 GJ. 

Donc, c’est insuffisant. Nous ne pouvons couvrir que 20% de nos besoins. A cela il faudrait rajouter les pertes liées au stockage. Puisque cette énergie est produite en majorité l’été et le jour, je risque une « surproduction » à ce moment là. L’économie d’énergie est réduite d’autant si l’on ne stocke pas. 

Ce calcul montre que le rêve d’autarcie ne tient pas la route. Il prouve aussi que la technologie photovoltaïque pour les besoins domestiques n’est pas une solution générale. 

L’exception serait par exemple le fait d’avoir dès l’installation de la maison un réseau basse tension pour alimenter une partie des besoins (l’électronique, l’éclairage,…). On pourrait imaginer alors de gagner sur tous les transformateurs. Malheureusement, il n’est pas possible d’acheter un appareil déduit du coût du transformateur.

 

 

 

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22 octobre 2007 1 22 /10 /octobre /2007 09:32

De façon analogue au couple « Terre-Lune », on s’intéresse au couple Soleil-Jupiter. 

Contrairement au cas Terre / Lune, Jupiter n’est pas seule à gravier autour. Mais c’est de loin la plus massive, et on peut la privilégier. Toutefois, la justesse de la démarche est bien moindre.  

 

On fait les hypothèses approximatives suivantes : 

Jupiter décrit une trajectoire circulaire autour du Soleil. 

Les masses de Jupiter et du Soleil sont constantes. 

Le Soleil tourne sur lui-même. 

On néglige la rotation de Jupiter 

On suppose le couple « isolé ». 

On imagine que la distance Soleil-Jupiter ou la période de rotation du Soleil peut changer.  

 

Les constantes. 

Masse de Jupiter : m = 1,87 1027 kg. 

Masse du Soleil : M = 2 1030 kg. 

Constante de gravitation G = 6,64 10-11 Nm2/kg

Rayon du soleil r = 7E+8 m  

 

Première formule 

Pour une sphère solide, le moment d’inertie I = 0,4 M r2 

Pour le Soleil I = 0,4 Mr2 = 3,92 1047 kgm2 

 

Les variables. 

La distante Soleil-Jupiter : R. 

Actuellement R = 7,5E+11 m

- La vitesse angulaire de rotation du Soleil : w. Il tourne en 28 jours.  Actuellement, w =2pi/t = 2,6 10-6 rad/s  

 

Conservation du moment angulaire

 

Moment angulaire de Jupiter L1 = m v R 

Vitesse de Jupiter v = 2piR/T 

La période de Jupiter T est fournit par la version newtonnienne de la troisième loi de Kepler 

T2 = 4pi2 R3/ (G(m+M)) 

L1 = 2pi m R2/T = m (R G (m + M))1/2 

Moment angulaire du soleil. L2 = I w 

Conservation du moment angulaire total. Le système étant « isolé », aucun autre corps  ne peut « emporter » une partie du moment angulaire.L1+L2 = constante 

dL1 = -dL2 

On a dL1 =  m (G(m+M)/R)1/2 /2dR 

On a dL2 = I dw 

D’où une première équation : dw = - m (G(m+M)/R)1/2 /2I dR 

Si Jupiter s’éloigne, le Soleil ralentit. 

En application numérique (unité SI) pour R de départ dw = -2,96 10-5 dR 

 

 

Considération énergétique. 

 

On a les énergies suivantes 

 Energie potentiel de gravitation : E1. 

Energie cinétique de Jupiter : E2. 

Energie de rotation du Soleil : E3. 

On négligera l’énergie de rotation de Jupiter (faible rotation, faible moment d’inertie) et sa variation

E1 = -GMm/R 

E2 = ½ m v2 

Qui donne grâce à (v=2piR/T, T2 = 4pi2 R3/ (G(m+M))) 

E2 = mG(m+M)/2R 

E1 + E2 = mG(m-M)/2R 

Pour cette part, l’énergie augmente lorsque Jupiter s’éloigne (m-M etant négatif). 

E3 = ½ I w

Variation d’énergie dE = mG(M-m)/2R2 dR + Iw dw 

Soit dE = (G(M-m)/R2- w(G(m+M)/R)1/2 )m/2 dR 

On remarque que c’est indépendant de I (donc de r). 

En valeur numérique  dE/dR = -3,22 1025 J/m. 

Comme pour le couple Terre-Lune, c’est la variation de E3 (la rotation du soleil) qui est prépondérant. 

 

L’éloignement de Jupiter fournit de l’énergie : on a -3,22 1025 J par mètre.  

 

Rappel : l’énergie solaire absorbée par la Terre annuellement est ET = 3,9 E+24J.  

 

Science fiction.  

 

Si l’on parvenait à exploiter une fraction de cette énergie, on pourrait subvenir aux besoins de l’espèce humaine « sans toucher à la Terre ». 

Bon, je ne connais pas le début d’une idée permettant d’y parvenir.

 

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17 octobre 2007 3 17 /10 /octobre /2007 08:44

http://www.cnrs.fr/chimie/communication/images/images-chimietous/minidossiers/Couronne_et_vent_solaires.pdf

 

Le vent solaire émettrait 1E-14 de la masse solaire par an

Le soleil fait environ 2 E+30 kg.

Ce vent représente donc 2 E+16kg/an. Une paille ! (600 milles tonnes par seconde)

 

Au niveau de la Terre, la surface apparente est (en fraction) de 4,5E-10 (calcul déjà effectué pour l’énergie).

La Terre reçoit donc 9 E+6 kg par an par le vent solaire : soit 9 000 tonnes.

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3 octobre 2007 3 03 /10 /octobre /2007 08:44

Je me propose d’examine le prix de l’énergie consommé par un « ménage » (un particulier, en France) selon la forme de consommation.

Dans un premier temps, c’est le prix « constaté » donc TTC que j’utilise. De plus, je prends le prix sans condition particulière (généralement le plus élevé).

Il s’agit de ramener ce prix à l’unité d’énergie : le joule (pour plus de facilité, le MJ). Je vais les présenter du moins cher au plus cher.

Je n’ai pas lu ce genre de comparaison.

 

Bois

Prix de l’ordre de 50 euros la stère. La stère vaut en gros 1 m3

La densité est de l’ordre de 0,6

L’énergie du bois est de l’ordre 3000 « calories »/kg

La calorie vaut 4,18 KJ

http://fr.wikipedia.org/wiki/Bois

 

Energie d’une stère : 600 * 3000 * 4180 = 7524 MJ

Le résultat va donc être très imprécis.

Bois 0,7 c par MJ

 

Charbon

http://www.industrie.gouv.fr/energie/statisti/pdf/dep2000.pdf

Prix de l’ordre de 580 euros la tonne.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Houille

Pouvoir calorifique de l’ordre de 35 MJ/kg

Charbon 1,7 c/MJ

 

 

Fuel domestique

Pas facile à trouver les prix !

http://www.industrie.gouv.fr/energie/petrole/se_resul_fr.php

De l’ordre de 63 euros/hl

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fuel

Pouvoir calorifique : 12kWh/kg soit 43,2 MJ/kg

Densité 0,84

Soit 354MJ/litre

Fuel 1,8 c/MJ

 

 

« Gaz de ville »

Au 13/09, tarif dolcevita base (le plus élevé) : 7,2 c/ kWh

Gaz en réseau 2 c/MJ

 

 

Citerne de gaz.

Tarif Butagaz : de l’ordre de 1300 euro la tonne (1,3 euro/Kg)

C’est du propane à 56MJ/kg

Gaz en citerne 2,3c/MJ

 

 

GPL

C’est un mélange de gaz. Il fournit environ 50 MJ/kg

Le prix est de l’ordre de 0,7 euros le litre.

http://www.cfbp.fr/?p_idref=706

La densité est de l’ordre de 0,54 (d’où 27MJ/litre)

GPL 2,6 c /MJ

 

Remarque le rapport avec l’essence 31/27 =1,14 explique « l’augmentation apparente » de 15 % de la consommation.

Etant donné les variations de densité (en fonction de la température) on peut s’étonner que le GPL soit vendu « au litre ».

D’ailleurs la densité trouvé ici est sensiblement différente :

http://forums.futura-sciences.com/archive/index.php/t-158356-conversion-litres-gpl-en-m3-gaz.html

 

Electricité

Heure pleine : 0,1031 euro/kWh

Electricité 2,9 c/MJ

 

 

A titre anecdotique : riz et blé.

Pour le riz environ 16 MJ/kg

http://www.fao.org/docrep/T0567F/T0567F08.htm

On est dans cet ordre de grandeur

 

http://www.randonner-leger.org/wiki/doku.php?id=la_nourriture_pour_randonner_leger

Le prix est vraiment délicat à estimer. Puisqu’il s’agit de le brûler et non de la manger, la qualité gustative importe peu. Un premier prix fera l’affaire. En plus, on pourra le prendre en grande quantité. Je fais l’hypothèse d’un tarif de 0,5 euro/kg.

Riz ou blé 2,9 c/MJ

 

Ce prix peut être bien plus bas si l’on est proche du producteur. De plus, il est dommage de gâcher un produit pour le brûler. On devrait utiliser un produit prévue spécifiquement comme bio combustible (le bambou ?, des plantes de friche ?). La piste d’un biocombustible devrait donner un prix plus faible. Inversement, si le nombre de tels utilisateurs devenait trop important, il y aurait fatalement une tension inflationniste.

 

Essence auto (hors prix des agriculteurs et pêcheurs) (essence ou gaz oil)

1 litre d’essence produit environ 31 MJ.

Prix essence environ 1,1 euro/l

Essence 3,5c/MJ

 

C’est cher. C’est essentiellement du aux taxes (TIPP). Sans cette correction, le prix de l’essence reviendrait « dans la norme » (cf fuel).

 

Gaz en bouteille (butane).

Le butane fournit 50 MJ/kg

La « grosse » bouteille fait 13 kg (650 MJ)

Source butagaz : environ 26 euros

Gaz en bouteille 4c/MJ

 

C’est cher mais c’est pratique.

 

Alcool à Brûler

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89thanol

Densité 0,789

Masse moléculaire 46

En menant un calcul similaire à l’octane.

Energie de combustion 22 MJ/litre (1234 KJ/mol, 27KJ/g)

Prix de l’ordre de 1,2 euro/litre

Alcool à brûler 4,4 c/MJ

 

 

Charbon de bois

http://fr.ekopedia.org/Charbon_de_bois

Energie d’un kg = 7000 Kcal/kg (29MJ/kg)

 

Prix très variable : prenons 1,5 euro le kg.

Charbon de bois 5,1c/MJ

 

 

Autre référence pour les valeurs d’énergie.

http://bdp.ge.ch/webphys/recherche/fichiers/tmp/barrostmp1/Barros370.doc

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2 octobre 2007 2 02 /10 /octobre /2007 13:34

L’idée d’un moteur à air comprimé présenté dans mon article du 31/08 me chiffonne vraiment. Est-ce vraiment réaliste ? Je vais tenter des calculs.  

 

On suppose un réservoir de pression P (Po au début) et de volume V  

 

Le « travail » exercé par l’air (dans le cylindre) est dw = –PdV  

 

V = nRT/P si l’on suppose le gaz parfait.  

 

On suppose T constant (cette hypothèse est limite)  

 

Donc dw = -nRT dP/P  

 

En intégrant W = -nRT ln(Patm/Po)  

 

Soit encore W = PoV ln(Po/Patm)  

 

Application numérique 

 

Po = 1000 bar = 1 E+8 Pa  

 

V = 100 l = 0,1m3  

 

C’est un réservoir de taille importante à haute pression. Les bouteilles de plongée sont plutôt du genre «  20 litres à 200 bars ».     

 

W = 7 E+7 J = 70 MJ  

 

Comparaison : calculons l’énergie calorifique d’un réservoir de 50 l d’essence. J’ai déjà fait le calcul (31MJ/l)  

 

L’énergie contenu est donc de 1550 MJ  

 

Il y a donc un facteur 22. L’énergie contenue dans l’air comprimée est bien faible.  

 

Ceci ne peut pas être compensé par l’efficacité des moteurs. Elle est de 30 à 40 % pour un moteur thermique : est-ce le niveau des moteurs à air comprimé ? En tout cas même si la performance est meilleure, elle gagnera au mieux un facteur 1,5.  

 

Pour « une voiture classique » (celle dont le réservoir essence fait 50 l), il est difficile d’imaginer placer un réservoir d’air comprimer au-delà de 100 l.  

 

J’ai pris l’hypothèse d’une pression de 1000 bars. C’est déjà beaucoup. Il ne me semble pas que l’on puisse monter à 22 000 bars. 

 

Il y a des gains d’énergie liés à l’usage. Un moteur à air comprimé n’a pas besoin de tourner à l’arrêt. D’autre part, un mécanisme de récupération d’énergie au freinage est envisageable. Il revient à compresser de l’air (le moteur marche dans l’autre sens). Tout cela permet d’envisager un gain de consommation de facteur entre 1,5 et 2.  

 

Compléments  

 

Un moteur à air comprimé peut être plus simple qu’un moteur thermique et le « sur volume » « surpoids aussi) dû au réservoir peut se compenser. 

 

L’air contenu dans le réservoir est n0 = PoV/RT = 1 E+8*,1/(8,3 * 283) = 4 000 moles. Sa masse est 4000 * 29 = 116 kg. C’est assez lourd ! A 22 000 bars, cela ferait 2500 kg. Cela devient rédhibitoire (idem pour 22 000 litres à 1000 bars).  

 

En définitive l’échelle d’énergie entre l’essence et l’air comprimé peut être ramené de 1/22 à 1/6. C'est-à-dire 6 fois moins de « durée ». Au lieu d’un mois d’autonomie, il n’y aurait que quelques jours. Au lieu de 600 km, environ 100 km. On est dans les caractéristiques des voitures «électriques ».  

 

Mon opinion. La technologie du moteur à air comprimé n’est pas la panacée mais reste une solution raisonnable. Elle me semble largement plus réaliste que les monstruosités électriques ou « hydrogéniques » (à base de batteries) que l’on met en avant. Alors qu’est-ce qui cloche ?  

 

PS. Tout ce la ne concerne qu’un mode d’utilisation de l’énergie. Il faut bien sûr de l’énergie pour comprimer l’air (sans doute de façon électrique en bénéficiant de la puissance et de l’efficacité du réseau électrique). Ce n’est pas une alternative à la production d’énergie mais pour le stockage.  

 

PPS : De façon très superficielle il me semble que la technologie de ce moteur devrait être une turbine à ailette à l’image des réacteurs d’avion (et non un piston). On devrait arriver à des très bonnes performances. Par rapport à un réacteur d’avion, l’avantage c’est de ne pas « chauffer ». Par contre il ne faudra pas trop « refroidir » non plus. Avis aux ingénieurs motoristes de l’aéronautique. 

 

Il est sans doute préférable d’avoir plusieurs réservoirs séparés pour éviter une perte de puissance au fil de la consommation.  

 

PPPS. Il me vient aussi l’idée que le moteur stirling puisse être utilisé. Ici l’air comprimé fournirait la source froide (par décompression brutale). En pratique, cet article ne porte pas sur le moteur mais sur le stockage d’énergie dans un « véhicule ».

 

 

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27 septembre 2007 4 27 /09 /septembre /2007 08:49

Pour des calculs ultérieures, j’ai besoin d’avoir une indication que la quantité d’énergie libérée par la combustion de l’essence auto..

Je vais prendre l’octane. Pour un calcul approximatif cela est suffisant. Les autres hydrocarbures ne diffèrent pas trop, et le calcul reste acceptable.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Octane

Densité  = 0,703 Masse moléculaire = 114 u DHoctane = 250 KJ/mole 

Mais cette enthalpie correspond à la formation à partir des corps pur, en l’occurrence C et O2 

La combustion c’est :  2 « octane » -> 16 Co2 + 18 H20 

Il faut donc 

DHco2(gaz) = -393,5 

DHh2o(gaz) = -241,5 

L’énergie dégagée par la réaction pour 2 moles d’octane c’est donc 

2DHoctane – 16 DHco2 -18 DHh2o 

Soit 5 071 KJ/mole.  

 

On remarque que ce chiffre est très différent de DHoctane (dans mes recherches je suis tombé sur une question portant sur l’accélération d’une auto de 0 à 120 km/h. En utilisant 250 KL/mole, la personne trouvait une consommation aberrante. En fait c’est 20 fois moins). 

Ce calcul reste approximatif car il faudrait aussi spécifier les températures des différents corps. Mais c’est assez bon pour ce que je veux en faire.  

 

Soit encore  44 KJ/g ou 44 MJ/kg. C’est confirmé par :

http://bdp.ge.ch/webphys/recherche/fichiers/tmp/barrostmp1/Barros370.doc  

 

Soit encore 31MJ/litre

 

 

 

 

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24 septembre 2007 1 24 /09 /septembre /2007 08:45

Je reprends le calcul précédent (21/09) sur la température et la pression de vénus pour voir ce qui se passe sur terre. Cela suppose de « l’air sec ». 

 

Au sol

T1 = 15C : 288 K

P1 = 1 atm = 1,013 E+5 Pa

K1 = 1,4

En altitude

P2 = 0,955 E+5 Pa(à 500 m) http://fr.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A8re_normalis%C3%A9e

K2 = 1,4 

 

Si l’on imagine un volume d’air passant de 0 à 500m de façon adiabatique, réversible (gaz parfait), à chaleur spécifique constante. On peut utiliser l’équation P(1-k) Tk = cte  

 

P1(1-K1) = 0,0099

T1K1 = 2774

P2(1-K2) = 0,0102

Donc T2K2 = 2709

Et T2 = 283 K = 10 C 

 

La diminution est « en gros » de 5C pour 500 m soit 1C/hm. En pratique c’est très variable. Mais comme moyenne, on trouve « comme référence » la valeur de 0,6 C/hm.

L’atmosphère se refroidit moins que l’indique ce calcul. Sans doute parce qu’elle est « réchauffée » (absorption des IR et changement de phase, conduction ?). L’évolution n’est donc pas adiabatique.

Mais la simple « pesanteur » de l’air explique 60% du gradient de température. Pas besoin d’un « effet de serre » pour expliquer pourquoi le sol est plus chaud que l’altitude.

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21 septembre 2007 5 21 /09 /septembre /2007 08:54

L’article suivant comporte un examen de la situation de la planète Vénus. Il suggère que la causse de la chaleur de Vénus est (outre sa proximité du soleil) la pression énorme (90 bars).

http://freenet-homepage.de/klima/indexe.htm

 

Les équations de changement d’état se vérifient ici.

http://linpc3.epfl.ch/e-lin/Ryhming/documents/chapters/documents_published/doc7/node243.html

On remarque qu’il faut tout de même des hypothèses.

-          Adiabatisme (hum)

-          Réversibilité (re hum)

-          Gaz parfait (re re hum)

-          Chaleur spécifique constante (re re re hum).

 

Pour ce qui est de la chaleur spécifique :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Chaleur_sp%C3%A9cifique

 

N2 et O2 étant diatomiques et CO2 triatomique. Si l’atmosphère de Vénus était comme celle de la Terre, c’est k et v qui changent.

Sur Venus « vraie », T1 = 464 C= 737 K , P1 = 90 atm = 9 E+6 Pa

On imagine une « Venus 2 » où le CO2 est remplacé par un mélange 02 + N2 avec un même quantité.

CO2 a une masse molaire de 12 + 2*16 = 44 g

Le mélange 0,2 O2 + 0,8 N2 donnent 0,2* 32 + 0,8*28 = 28,8 g/mol.

Le mélange est moins « lourd », la pression aussi !

P2 =  29/44 * P1 = 90 atm = 6 E=6 Pa

 

On utilise plutôt l’équation P(1-k) Tk = cte

 

K = Cp/Cv

Cp = Cv + R

Donc K = 1 + R/Cv

Pour des gaz (parfait diatomique), Cv = 5/2 * R

K2 = 1+2/5 = 1,4

Pour CO2 ???

http://membres.lycos.fr/tpphysique/tpd/smsw/C6.doc

Kair/KCo2 = 1,05 ou 1,11

 

Donc K1 entre 1,26 et  1,33. Prenons 1,3

 

P1(1-K1) = 8 E-3

T1K1 = 5342

P2(1-K2) = 1,9 E-3

Donc T2K2 = 22500

Et T2 = 1200 K

Le résultat est très sensible à la valeur de K1.

Selon ce calcul, la température de vénus si celle-ci avait une atmosphère de la même composition que l’atmosphère terrestre serait supérieure de 470 K à ce qu’elle est avec en réalité avec une atmosphère de CO2. C’est un sérieux ennui pour le mythe de l’effet de serre.

 

L’équation utilisée suppose la transformation d’un même système avec les 4 conditions citées. Alors qu’on l’utilise pour un « changement de système (qui n’est pas possible en pratique). Finalement ce qui pose problème, ce n’est pas tant les 4 conditions que la validité du changement de système. Cet argument est toujours vrai lorsque l’on cherche à faire des calculs du système « sans effet de serre ». On procède fatalement à une modélisation idéale qui ne correspond pas à une réalité. 

 

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19 septembre 2007 3 19 /09 /septembre /2007 09:05

Toutes ces réflexions sur des aspects thermiques m’ont rappelé un vieil exercice dont le résultat est légèrement paradoxal. A savoir qu’un conducteur électrique entouré d’un fin «isolant » s’échauffe moins que le même conducteur à nu. On pourrait en effet s’attendre à ce qu’il s’échauffe plus puisqu’il est isolé.

 

Tout cela vient de la différence de valeur du coefficient d’échange superficiel

http://www.iut-lannion.fr/LEMEN/MPDOC/NTPF2/SERIE2/chalrath.htm

http://perso.orange.fr/mathieu2/cours/Exo-correc/propacha.htm

 

On a le flux de chaleur F=RI2 constant

La température extérieur Te est constante

C’est la température du cuivre Tc qui varie

Sans isolant  Tc1 = Te + R*I*I/(hc*S)

Si l’isolant est très fin, la chute de température dans l’isolant est négligeable (la chute de température est proportionnel au coefficient de conduction thermique et à l’épaisseur)

Et Tc2 = Te + R*I*I/(hi*S).

 

Si l’aspect de surface de l’isolant est tel que hi> hc alors Tc1> Tc2.

 

Je ne suis pas parvenu à retrouver (ni mes cours et exercices ni) l’équivalent sur internet.

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