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
Brique, k = 0,72250 mm15 °C6 °Cq″ = ?

Un mur en brique a une épaisseur de 250 mm et une surface de 12 m². Ses faces sont à 15 °C et 6 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,72 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 15 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Verre, k = 0,96200 mm18 °C10 °CQ̇ = ?

Un mur en verre a une épaisseur de 200 mm et une surface de 4 m². Ses faces sont à 18 °C et 10 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
3.Moyen
Béton, k = 1,4100 mmPolystyrène expansé, k = 0,03575 mm16 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Un mur est composé de 100 mm de béton et de 75 mm de polystyrène expansé, avec une surface de 8 m². Les faces extérieures sont à 16 °C et -14 °C. Trouvez la température Ti à l’interface entre les deux couches.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 16 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
4.Moyen
Laine minérale, k = 0,04150 mmBois, k = 0,1725 mm24 °C0 °CTi​ = ?Q̇

Un mur est composé de 150 mm de laine minérale et de 25 mm de bois, avec une surface de 12 m². Les faces extérieures sont à 24 °C et 0 °C. Trouvez la température Ti à l’interface entre les deux couches.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = 0 °C
Ti = °C
5.Difficile
Polystyrène expansé, k = 0,035200 mmLaine minérale, k = 0,0425 mmpièce 21 °Cextérieur 5 °CTs​ = ?Q̇

Un mur de 200 mm de polystyrène expansé et 25 mm de laine minérale sépare une pièce à 21 °C de l’air extérieur à 5 °C. Les coefficients de convection valent 6 W/(m²·K) à l’intérieur et 25 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 6 m². Trouvez la température Ts de la face intérieure du mur.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.Difficile
Laine minérale, k = 0,04250 mmBrique, k = 0,7250 mmpièce 22 °Cextérieur -2 °CQ̇ = ?

Un mur de 250 mm de laine minérale et 50 mm de brique sépare une pièce à 22 °C de l’air extérieur à -2 °C. Les coefficients de convection valent 8 W/(m²·K) à l’intérieur et 25 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 12 m². Trouvez la perte de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
Q̇ = W

Corrigé

  1. 1. q″ = 25,92 W/m²
  2. 2. Q̇ = 153,6 W
  3. 3. Ti = 15,03 °C
  4. 4. Ti = 0,9057 °C
  5. 5. Ts = 20,59 °C
  6. 6. Q̇ = 44,41 W

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