Fiche d’exercices de Bilan d’énergie avec corrigé

Fiche d’exercices de Bilan d’énergie gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
Réchauffeureau · 25 °C90 °CQ = ?

Un flux de eau circulant à 3 kg/s est chauffé de 25 °C à 90 °C. Trouvez la puissance thermique Q.

ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 25 °CTout = 90 °C
Q = kW
2.Facile
Réchauffeurmélange glycolé · 40 °C60 °CQ = ?

Un flux de mélange glycolé circulant à 1 kg/s est chauffé de 40 °C à 60 °C. Trouvez la puissance thermique Q.

ṁ = 1 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)Tin = 40 °CTout = 60 °C
Q = kW
3.Moyen
côté chaudcôté froidéthanol · 180 °C100 °Ceau · 15 °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 = 0,5 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 180 → 100 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 15 °C
tout = °C
4.Moyen
côté chaudcôté froidmélange glycolé · 180 °C100 °Ceau · 10 °Ct = ? °C

Du mélange glycolé 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 = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 180 → 100 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 10 °C
tout = °C
5.Difficile
côté chaudcôté froidmélange glycolé · 150 °C120 °Ceau · 30 °C90 °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: 150 → 120 °Ct: 30 → 90 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)pertes = 15 %
ṁc = kg/s
6.Difficile
côté chaudcôté froidmélange glycolé · 130 °C90 °Ceau · 10 °C30 °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 = 2,5 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 130 → 90 °Ct: 10 → 30 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)pertes = 10 %
ṁc = kg/s

Corrigé

  1. 1. Q = 815,1 kW
  2. 2. Q = 72 kW
  3. 3. tout = 30,57 °C
  4. 4. tout = 147,8 °C
  5. 5. ṁc = 0,7321 kg/s
  6. 6. ṁc = 3,876 kg/s

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