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Cycle de Beau de Rochas

samedi 24 mars 2007, par François Vandenbrouck
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Difficulté : 1,8/3

Le cycle de Beau de Rochas est le modèle théorique du cycle de transformations subies par l’air atmosphérique dans un moteur à essence. Cet exercice vous propose une étude de ce cycle particulier.

Le schéma animé ci-dessous donne une représentation du cycle de Beau de Rochas décrit par un gaz parfait. Ce cycle est un modèle adapté à la description du cycle de transformations subies par l’air dans un moteur à essance. Toutes les transformations représentées sont réversibles. Leur durée d’affichage n’est aucunement représentative de la durée réelle des transformations.

Vous pouvez lancer les différentes étapes successives grâce aux boutons de contrôle. Le tableau figurant sous le schéma donne les valeurs des paramètres d’état du gaz considéré à la fin de chaque transformation.

Cycle de Beau de Rochas
-La première étape est…





-La seconde étape est…





-La troisième étape est…





-La quatrième étape est…





-L’explosion du mélange air/essence se produit lors de l’étape…





-À partir des valeurs fournies, déterminez la valeur du coefficient isentropique \gamma du gaz étudié. Indiquez votre réponse (avec deux chiffres après la virgule) dans la case suivante.
   

-À partir des valeurs fournies, déterminez le taux de compression \tau défini comme le rapport du volume maximum au volume minimum. Ecrivez votre réponse dans la case suivant sous la forme d’un nombre entier.
   

-On peut en déduire que le gaz parfait étudié est…



-Le cycle représenté ci-dessus est un cycle…



-Que représente l’aire colorée sur le diagramme de Watt lorsque les quatre étapes ont été effectuées ?




-Peut-on affirmer que l’aire colorée sur le diagramme de Watt correspond au transfert thermique total reçu par le gaz lors d’un cycle ?



-Indiquez dans la case suivante la valeur numérique exprimée en joules et arrondie à l’unité la plus proche du travail mécanique fourni par le gaz au cous d’un cycle.
   

-Quel est le rendement du cycle étudié ? Ecrivez votre réponse dans la case suivante (vous conserverez deux chiffres après la virgule).
   


Quel est selon vous le niveau de cet exercice ?
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