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 = 0,0420 mm19 °C0 °Cq″ = ?

Un mur en laine minérale a une épaisseur de 20 mm et une surface de 6 m². Ses faces sont à 19 °C et 0 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,04 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 19 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Bois, k = 0,17150 mm17 °C2 °Cq″ = ?

Un mur en bois a une épaisseur de 150 mm et une surface de 12 m². Ses faces sont à 17 °C et 2 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
3.Moyen
Polystyrène expansé, k = 0,035100 mmBois, k = 0,17100 mm17 °C-12 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 100 mm de polystyrène expansé et de 100 mm de bois, avec une surface de 8 m². Les faces extérieures sont à 17 °C et -12 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 17 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
4.Moyen
Laine minérale, k = 0,04200 mmVerre, k = 0,9625 mm16 °C-8 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 200 mm de laine minérale et de 25 mm de verre, avec une surface de 6 m². Les faces extérieures sont à 16 °C et -8 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 16 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Bois, k = 0,1750 mmLaine minérale, k = 0,0425 mmpièce 20 °Cextérieur -2 °CQ̇ = ?

Un mur de 50 mm de bois et 25 mm de laine minérale sépare une pièce à 20 °C de l’air extérieur à -2 °C. Les coefficients de convection valent 7,7 W/(m²·K) à l’intérieur et 30 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Laine minérale, k = 0,04200 mmBrique, k = 0,72100 mmpièce 21 °Cextérieur -5 °CTs​ = ?Q̇

Un mur de 200 mm de laine minérale et 100 mm de brique sépare une pièce à 21 °C de l’air extérieur à -5 °C. Les coefficients de convection valent 10 W/(m²·K) à l’intérieur et 20 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 8 m². Trouvez la température Ts de la face intérieure du mur.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -5 °C
Ts = °C

Corrigé

  1. 1. q″ = 38 W/m²
  2. 2. q″ = 17 W/m²
  3. 3. Q̇ = 67,34 W
  4. 4. Q̇ = 28,65 W
  5. 5. Q̇ = 203,3 W
  6. 6. Ts = 20,51 °C

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