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
Polystyrène expansé, k = 0,03510 mm24 °C-11 °CQ̇ = ?

Un mur en polystyrène expansé a une épaisseur de 10 mm et une surface de 12 m². Ses faces sont à 24 °C et -11 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = -11 °C
Q̇ = W
2.Facile
Béton, k = 1,450 mm21 °C-9 °Cq″ = ?

Un mur en béton a une épaisseur de 50 mm et une surface de 12 m². Ses faces sont à 21 °C et -9 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 21 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Moyen
Brique, k = 0,7250 mmBéton, k = 1,4100 mm24 °C3 °CTi​ = ?Q̇

Un mur est composé de 50 mm de brique et de 100 mm de béton, avec une surface de 15 m². Les faces extérieures sont à 24 °C et 3 °C. Trouvez la température Ti à l’interface entre les deux couches.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 24 °CT3 = 3 °C
Ti = °C
4.Moyen
Laine minérale, k = 0,0450 mmPlaque de plâtre, k = 0,1750 mm19 °C4 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 50 mm de laine minérale et de 50 mm de plaque de plâtre, avec une surface de 8 m². Les faces extérieures sont à 19 °C et 4 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 19 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Bois, k = 0,17150 mmBrique, k = 0,7250 mmpièce 22 °Cextérieur 4 °CQ̇

Un mur de 150 mm de bois et 50 mm de brique sépare une pièce à 22 °C de l’air extérieur à 4 °C. Les coefficients de convection valent 10 W/(m²·K) à l’intérieur et 30 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 12 m². Trouvez le coefficient de transmission thermique global U du mur.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 4 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Polystyrène expansé, k = 0,03550 mmLaine minérale, k = 0,04100 mmpièce 22 °Cextérieur -6 °CQ̇ = ?

Un mur de 50 mm de polystyrène expansé et 100 mm de laine minérale sépare une pièce à 22 °C de l’air extérieur à -6 °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 10 m². Trouvez la perte de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -6 °C
Q̇ = W

Corrigé

  1. 1. Q̇ = 1470 W
  2. 2. q″ = 840 W/m²
  3. 3. Ti = 13,65 °C
  4. 4. Q̇ = 77,71 W
  5. 5. U = 0,9215 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 68,23 W

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