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    Travaux Diriges de Froid S2

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    TRAVAUX DIRIGES DE FROID

    Série N°2

    Exercice 1 :

    On introduit dans un petit congélateur idéal de Carnot, d'une efficacité frigorifique


    COP = 4, les aliments suivants :

    Ti (°C) Tc (°C) cav (kJ.kg-1.K-1) cap (kJ.kg-1.K-1) Lc (kJ.kg-1)


    Aliment Temp. Temp. de avant après chaleur
    Initiale congélation congélation congélation latente cong.
    6 kg de
    12 -2 3,5 2 -300
    viande
    4 kg de plats
    16 -7 3,4 1,8 -290
    cuisinés
    7 kg de glace -5 -4 4 2 -330

    1.1. Quel est le degré de surfusion de chacun des aliments si la température de fusion
    est à 0°C
    1.2. Sachant que la température à la source chaude est Tchaud = 42°C, calculé en kJ, la
    quantité de chaleur QA absorbée par les aliments pour atteindre l'équilibre thermique à la
    température de la source froide
    1.3. En plus des opérations décrites ci-dessus, une partie de la production frigorifique
    globale Qf Q f est perdue par les parois et les ouvertures. Calculer Qf si ces pertes, notées QP,

    représentent en valeur absolue 15 % de Qf (


    Qf =|Q P + Q A| )
    1.4. Déterminer le travail électrique absorbé par le compresseur sachant que le
    rendement électrique est h = 0,75
    1.5. Donner le prix de ces opérations sachant que le kWh coûte 10 centimes d'euro.
    Exercice 2 :

    Pour congeler du saumon, on l'introduit dans un tunnel de congélation à pulvérisation


    d'azote liquide. Le saumon entre dans le tunnel à 20°C et sort congelé à -50°C avec un débit
    de 252 kg.h-1. La pression à l'intérieur du tunnel est de 1 bar.

    On donne :

    Saumon Azote
    cavant congélation= 4,5 kJ.kg-1.K-1 TL  V= -196°C à P=1 bar
    caprès congélation= 2,2 kJ.kg-1.K-1 dazote liquide= 1,2 (densité de N2)
    LC= -60 cal.g-1 LV = 190 kJ.kg-1
    Tcongélation= -5°C cP =1 kJ.kg-1.K-1

    2.1. déterminer la puissance nécessaire pour congeler le saumon


    2.2. en considère que les perte représente 10 % de la puissance produite par l'azote, déduire la
    puissance frigorifique du tunnel
    2.3. donner la consommation horaire d'azote
    2.4. sachant que le litre d'azote liquide coûte 5 DH, déterminer le coût horaire de cette
    opération

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