Fiche d’exercices de Bilan d’énergie avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
Réchauffeurhuile légère · 15 °C45 °CQ = ?

Un flux de huile légère circulant à 3 kg/s est chauffé de 15 °C à 45 °C. Trouvez la puissance thermique Q.

ṁ = 3 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)Tin = 15 °CTout = 45 °C
Q = kW
2.Facile
Réchauffeurhuile légère · 25 °C90 °CQ = ?

Un flux de huile légère circulant à 5 kg/s est chauffé de 25 °C à 90 °C. Trouvez la puissance thermique Q.

ṁ = 5 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)Tin = 25 °CTout = 90 °C
Q = kW
3.Moyen
côté chaudcôté froidhuile légère · 160 °C110 °Ceau · 25 °Ct = ? °C

Du huile légère chaud refroidit de l’eau dans un échangeur à contre-courant sans pertes. Trouvez la température de sortie de l’eau tout.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 110 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 25 °C
tout = °C
4.Moyen
côté chaudcôté froidéthanol · 150 °C110 °Ceau · 20 °Ct = ? °C

Du éthanol chaud refroidit de l’eau dans un échangeur à contre-courant sans pertes. Trouvez la température de sortie de l’eau tout.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 150 → 110 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 20 °C
tout = °C
5.Difficile
côté chaudcôté froidmélange glycolé · 160 °C90 °Ceau · 25 °C45 °C · ṁ = ?15 % perdus

Du mélange glycolé chaud réchauffe de l’eau dans un échangeur qui perd vers l’extérieur 15 % de la chaleur cédée par le flux chaud. Trouvez le débit d’eau ṁc nécessaire.

ṁh = 2 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 160 → 90 °Ct: 25 → 45 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)pertes = 15 %
ṁc = kg/s
6.Difficile
côté chaudcôté froidmélange glycolé · 120 °C60 °Ceau · 30 °C60 °C · ṁ = ?10 % perdus

Du mélange glycolé chaud réchauffe de l’eau dans un échangeur qui perd vers l’extérieur 10 % de la chaleur cédée par le flux chaud. Trouvez le débit d’eau ṁc nécessaire.

ṁh = 3 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 120 → 60 °Ct: 30 → 60 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)pertes = 10 %
ṁc = kg/s

Corrigé

  1. 1. Q = 189 kW
  2. 2. Q = 682,5 kW
  3. 3. tout = 50,12 °C
  4. 4. tout = 43,35 °C
  5. 5. ṁc = 5,124 kg/s
  6. 6. ṁc = 4,651 kg/s

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