Chapitre II Approche énergétique et
éxergétique
41
II.2.1.1.a Exergie physique:
C'est la quantité maximale de travail qui peut être
récupérée lorsqu'un flux de matière est
porté de son état initial (T0, P0) à l'état de
l'environnement défini par (T, P) par un processus ne faisant intervenir
qu'une interaction thermique avec l'environnement.
Cette composante est donnée par l'Equation:
Ëphy = m [(h - h0) - T0 (S - S0)]
Avec :
· m : débit massique du fluide.
· h: enthalpie massique du fluide.
· S: entropie massique du fluide.
· T0:Température de référence.
· h0: enthalpie massique de référence.
· S0:entropie massique de
référence.
II.2.1.1.b Exergie chimique:
C'est le travail maximal qui peut être
récupéré lorsque le flux est porté de l'état
de l'environnement à l'état mort (ou état
d'équilibre final) par un processus faisant intervenir seulement un
transfert thermique et un échange de matière avec
l'environnement.
L'exergie chimique est calculée par l'Equation
suivante:
Ëchim = m [Ó xn (eCH ) n + RT0Ó xn
ln xn]
Avec :
· m : débit massique du fluide.
· T0:Température de référence.
· xn: la fraction molaire du kth gaz dans le
mélange.
· eCH: La valeur de l'éxergie chimique standard.
· R: la constante universelle des gaz.
II.2.1.1.c Exergie cinétique :
Elle est donnée par l'Equation : Ëcin =
m. Co2
2
Avec :
· m : débit massique du fluide.
· Chapitre II Approche
énergétique et éxergétique
42
Co : Vitesse du flux de matière par rapport à la
surface de la terre.
II.2.1.1.d Exergie potentielle :
Elle est donnée par la relation suivante:
Ëpot = m. g. Zo
Avec :
· m : débit massique du fluide.
· Zo : hauteur par rapport au niveau de la mer.
· g : accélération gravitationnelle.
II.2.1.2 Exergie associée au transfert de
chaleur :
C'est le travail maximal qui peut être obtenu à
partir d'une certaine quantité de chaleur (Q) disponible dans une source
de chaleur à une température T constante et d'un puits de chaleur
à T0 constante en utilisant une machine réversible.
L'expression de l'exergie associée au transfert de
chaleur Q(T) est donnée par l'Equation :
ËQ = Q (?? - ????
???? )
Avec :
· Q: Quantité de chaleur fourni au
système.
· Tf: Température à laquelle la
quantité de chaleur est fournie au système
· T0:Température de
référence.
II.2.1.3 Exergie associée au transfert de
travail :
Le travail mécanique et le travail électrique sont
des exergies pures .Ce sont des énergies ordonnées qui peuvent
être complètement transformées en d'autres formes
d'énergie. L'expression de l'exergie associée au transfert de
travail est donnée par l'Equation : ËW = W Avec
:
· W: travail produit par le système.
| 
