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
Plaque de plâtre, k = 0,1710 mm20 °C-15 °Cq″ = ?

Un mur en plaque de plâtre a une épaisseur de 10 mm et une surface de 8 m². Ses faces sont à 20 °C et -15 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 8 m²T1 = 20 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Laine minérale, k = 0,04200 mm24 °C-3 °Cq″ = ?

Un mur en laine minérale a une épaisseur de 200 mm et une surface de 4 m². Ses faces sont à 24 °C et -3 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 4 m²T1 = 24 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
3.Moyen
Verre, k = 0,96200 mmBéton, k = 1,450 mm15 °C-8 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 200 mm de verre et de 50 mm de béton, avec une surface de 6 m². Les faces extérieures sont à 15 °C et -8 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 15 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
4.Moyen
Bois, k = 0,17150 mmPlaque de plâtre, k = 0,1725 mm17 °C6 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 150 mm de bois et de 25 mm de plaque de plâtre, avec une surface de 10 m². Les faces extérieures sont à 17 °C et 6 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Brique, k = 0,72200 mmLaine minérale, k = 0,0475 mmpièce 20 °Cextérieur -15 °CQ̇

Un mur de 200 mm de brique et 75 mm de laine minérale sépare une pièce à 20 °C de l’air extérieur à -15 °C. Les coefficients de convection valent 8 W/(m²·K) à l’intérieur et 30 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 15 m². Trouvez le coefficient de transmission thermique global U du mur.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Bois, k = 0,17150 mmPolystyrène expansé, k = 0,03575 mmpièce 20 °Cextérieur -8 °CTs​ = ?Q̇

Un mur de 150 mm de bois et 75 mm de polystyrène expansé sépare une pièce à 20 °C de l’air extérieur à -8 °C. Les coefficients de convection valent 7,7 W/(m²·K) à l’intérieur et 20 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 15 m². Trouvez la température Ts de la face intérieure du mur.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -8 °C
Ts = °C

Corrigé

  1. 1. q″ = 595 W/m²
  2. 2. q″ = 5,4 W/m²
  3. 3. Q̇ = 565,5 W
  4. 4. Q̇ = 106,9 W
  5. 5. U = 0,4327 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 18,87 °C

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