Lecture du diagramme pression-enthalpie d’un cycle frigorifique

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1. 1

   Sur un diagramme pression-enthalpie standard, quelles grandeurs sont placées respectivement en abscisse et en ordonnée ?

   

   A L’enthalpie en abscisse et la pression en ordonnée B La pression en abscisse et la température en ordonnée C L’entropie en abscisse et l’enthalpie en ordonnée
2. 2

   Quelle apparence une transformation isobare prend-elle sur un diagramme pression-enthalpie ?

   A Une droite verticale B Une ligne horizontale C Une courbe suivant toujours le dôme de saturation
3. 3

   Sur le diagramme, le trajet 1→2 part d’une vapeur à basse pression et atteint une vapeur surchauffée à haute pression. À quel composant correspond-il ?

   

   A À l’évaporateur B Au détendeur C Au compresseur
4. 4

   Quelle caractéristique thermodynamique décrit le mieux la transformation 3→4 représentée verticalement vers une pression plus faible ?

   

   A Une détente approximativement isenthalpique B Une détente isentropique produisant du travail C Un refroidissement isobare du liquide
5. 5

   Sur le trajet haute pression allant de la vapeur surchauffée au liquide, quel transfert énergétique domine ?

   

   A Le fluide absorbe de la chaleur dans le local refroidi B Le fluide rejette de la chaleur vers le milieu extérieur C Le fluide reçoit uniquement du travail mécanique
6. 6

   Que se produit-il principalement durant le trajet à basse pression traversant le dôme de saturation de gauche à droite ?

   

   A Le liquide est comprimé et sa pression augmente B La vapeur se condense en rejetant de la chaleur C Le mélange s’évapore en absorbant de la chaleur
7. 7

   Si les états 1 et 4 désignent respectivement la sortie et l’entrée de l’évaporateur, quelle expression donne l’effet frigorifique massique ?

   A q₀ = h1 − h4 B q₀ = h2 − h1 C q₀ = h3 − h2
8. 8

   Quelle différence d’enthalpie représente le travail massique réel fourni au compresseur, en négligeant les pertes thermiques ?

   A h4 − h3 B h2 − h1 C h3 − h2
9. 9

   Quelle formule correspond au coefficient de performance frigorifique du cycle ?

   A COP = (h2 − h3) / (h1 − h4) B COP = (h2 − h1) / (h1 − h4) C COP = (h1 − h4) / (h2 − h1)
10. 10

    Sur un diagramme p-h, comment repère-t-on l’état surchauffé en sortie d’évaporateur ?

    

    A Le point se situe à droite de la courbe de vapeur saturée, à la pression d’évaporation B Le point se situe sous la courbe de liquide saturé, à enthalpie nulle C Le point se situe obligatoirement au centre du dôme
11. 11

    Où se place un liquide sous-refroidi à la sortie du condenseur sur le diagramme p-h ?

    

    A À droite de la courbe de vapeur saturée B À gauche de la courbe de liquide saturé, à la pression de condensation C Au centre du dôme, avec un titre de vapeur de 50 %
12. 12

    Pourquoi cherche-t-on généralement à éviter l’entrée d’un mélange liquide-vapeur dans un compresseur conçu pour aspirer de la vapeur ?

    A Le mélange augmente toujours excessivement le sous-refroidissement B Le mélange empêche toute condensation dans le condenseur C Les gouttelettes peuvent endommager mécaniquement le compresseur
13. 13

    À pression d’évaporation constante, quel effet produit généralement une augmentation de la pression de condensation sur le COP ?

    A Le COP diminue, car le rapport de compression et le travail augmentent B Le COP augmente nécessairement, car le compresseur débite davantage C Le COP reste inchangé, car la détente est isenthalpique
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    À pression de condensation constante, quelle conséquence a généralement une baisse importante de la pression d’évaporation ?

    A Une diminution du rapport de compression et une hausse du COP B Une augmentation du rapport de compression et une baisse du COP C Une disparition de la zone diphasique
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    Sur l’illustration, le point 4 est situé sous le dôme juste après une détente isenthalpique. Dans quel état se trouve le fluide ?

    

    A Liquide sous-refroidi uniquement B Vapeur surchauffée uniquement C Mélange diphasique de liquide et de vapeur
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    Quelle expression définit le rendement isentropique d’un compresseur si h2s est l’enthalpie de sortie idéale et h2 celle de sortie réelle ?

    A ηis = (h2s − h1) / (h2 − h1) B ηis = (h2 − h1) / (h2s − h1) C ηis = (h1 − h4) / (h2s − h2)
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    Après exclusion d’un défaut de débit d’air et d’une restriction, quelles mesures orientent le plus vers une charge insuffisante en fluide frigorigène ?

    

    A Pression d’aspiration élevée, surchauffe faible et sous-refroidissement élevé B Pression d’aspiration faible, surchauffe élevée et sous-refroidissement faible C Pressions haute et basse élevées avec sous-refroidissement élevé
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    Quelle anomalie peut provoquer une pression de condensation anormalement élevée par rapport à la température extérieure, même lorsque le condenseur est propre et correctement ventilé ?

    A Une légère augmentation de la surchauffe utile B Une baisse de la vitesse du compresseur à charge nulle C La présence de gaz non condensables dans le circuit
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    Un évaporateur fonctionne avec h1 = 400 kJ/kg, h4 = 250 kJ/kg et un débit massique de 0,04 kg/s. Quelle est sa puissance frigorifique ?

    A 6 kW B 10 kW C 16 kW
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    Pour un cycle où h1 = 410 kJ/kg, h2 = 450 kJ/kg et h4 = 250 kJ/kg, quelle est la valeur du COP frigorifique ?

    A 2,5 B 4,0 C 6,5