Fiche d’exercices de Conduction thermique avec corrigé

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1.Facile
Verre, k = 0,96100 mm15 °C9 °CQ̇ = ?

Un mur en verre a une épaisseur de 100 mm et une surface de 10 m². Ses faces sont à 15 °C et 9 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 15 °CT2 = 9 °C
Q̇ = W
2.Facile
Polystyrène expansé, k = 0,035250 mm22 °C5 °CQ̇ = ?

Un mur en polystyrène expansé a une épaisseur de 250 mm et une surface de 6 m². Ses faces sont à 22 °C et 5 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T1 = 22 °CT2 = 5 °C
Q̇ = W
3.Moyen
Bois, k = 0,17100 mmPlaque de plâtre, k = 0,17150 mm21 °C8 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 100 mm de bois et de 150 mm de plaque de plâtre, avec une surface de 4 m². Les faces extérieures sont à 21 °C et 8 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = 8 °C
Q̇ = W
4.Moyen
Laine minérale, k = 0,04150 mmPolystyrène expansé, k = 0,035150 mm15 °C-2 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 150 mm de laine minérale et de 150 mm de polystyrène expansé, avec une surface de 6 m². Les faces extérieures sont à 15 °C et -2 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 15 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Bois, k = 0,17100 mmVerre, k = 0,9650 mmpièce 20 °Cextérieur -1 °CQ̇

Un mur de 100 mm de bois et 50 mm de verre sépare une pièce à 20 °C de l’air extérieur à -1 °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 20 m². Trouvez le coefficient de transmission thermique global U du mur.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -1 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Bois, k = 0,17100 mmPlaque de plâtre, k = 0,1750 mmpièce 22 °Cextérieur -10 °CQ̇ = ?

Un mur de 100 mm de bois et 50 mm de plaque de plâtre sépare une pièce à 22 °C de l’air extérieur à -10 °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 8 m². Trouvez la perte de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -10 °C
Q̇ = W

Corrigé

  1. 1. Q̇ = 576 W
  2. 2. Q̇ = 14,28 W
  3. 3. Q̇ = 35,36 W
  4. 4. Q̇ = 12,69 W
  5. 5. U = 1,181 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 235,1 W

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