Fiche d’exercices de Conduction thermique avec corrigé

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

Nouvelle ficheS’entraîner en ligne avec indices

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
Laine minérale, k = 0,04150 mm23 °C9 °Cq″ = ?

Un mur en laine minérale a une épaisseur de 150 mm et une surface de 4 m². Ses faces sont à 23 °C et 9 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Béton, k = 1,420 mm17 °C4 °CQ̇ = ?

Un mur en béton a une épaisseur de 20 mm et une surface de 12 m². Ses faces sont à 17 °C et 4 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = 4 °C
Q̇ = W
3.Moyen
Bois, k = 0,17100 mmPlaque de plâtre, k = 0,17100 mm16 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un mur est composé de 100 mm de bois et de 100 mm de plaque de plâtre, avec une surface de 20 m². Les faces extérieures sont à 16 °C et -11 °C. Trouvez la température Ti à l’interface entre les deux couches.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
4.Moyen
Bois, k = 0,1750 mmPlaque de plâtre, k = 0,17150 mm16 °C5 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 50 mm de bois et de 150 mm de plaque de plâtre, avec une surface de 20 m². Les faces extérieures sont à 16 °C et 5 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Brique, k = 0,72200 mmVerre, k = 0,96150 mmpièce 20 °Cextérieur 5 °CQ̇ = ?

Un mur de 200 mm de brique et 150 mm de verre sépare une pièce à 20 °C de l’air extérieur à 5 °C. Les coefficients de convection valent 10 W/(m²·K) à l’intérieur et 25 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 15 m². Trouvez la perte de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Brique, k = 0,7250 mmLaine minérale, k = 0,0450 mmpièce 21 °Cextérieur -15 °CQ̇

Un mur de 50 mm de brique et 50 mm de laine minérale sépare une pièce à 21 °C de l’air extérieur à -15 °C. Les coefficients de convection valent 8 W/(m²·K) à l’intérieur et 20 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 8 m². Trouvez le coefficient de transmission thermique global U du mur.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)

Corrigé

  1. 1. q″ = 3,733 W/m²
  2. 2. Q̇ = 10920 W
  3. 3. Ti = 2,5 °C
  4. 4. Q̇ = 187 W
  5. 5. Q̇ = 392 W
  6. 6. U = 0,6691 W/(m²·K)

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.