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 mm23 °C-2 °Cq″ = ?

Un mur en polystyrène expansé a une épaisseur de 10 mm et une surface de 8 m². Ses faces sont à 23 °C et -2 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 8 m²T1 = 23 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Laine minérale, k = 0,04150 mm18 °C10 °Cq″ = ?

Un mur en laine minérale a une épaisseur de 150 mm et une surface de 8 m². Ses faces sont à 18 °C et 10 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 8 m²T1 = 18 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
3.Moyen
Laine minérale, k = 0,04150 mmVerre, k = 0,96150 mm22 °C-11 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 150 mm de laine minérale et de 150 mm de verre, avec une surface de 10 m². Les faces extérieures sont à 22 °C et -11 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
4.Moyen
Brique, k = 0,72150 mmBois, k = 0,1750 mm20 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un mur est composé de 150 mm de brique et de 50 mm de bois, avec une surface de 6 m². Les faces extérieures sont à 20 °C et -2 °C. Trouvez la température Ti à l’interface entre les deux couches.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 20 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
5.Difficile
Plaque de plâtre, k = 0,17100 mmPolystyrène expansé, k = 0,03575 mmpièce 20 °Cextérieur -11 °CQ̇ = ?

Un mur de 100 mm de plaque de plâtre et 75 mm de polystyrène expansé sépare une pièce à 20 °C de l’air extérieur à -11 °C. Les coefficients de convection valent 6 W/(m²·K) à l’intérieur et 30 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 6 m². Trouvez la perte de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Bois, k = 0,17100 mmVerre, k = 0,9625 mmpièce 21 °Cextérieur 2 °CQ̇

Un mur de 100 mm de bois et 25 mm de verre sépare une pièce à 21 °C de l’air extérieur à 2 °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 6 m². Trouvez le coefficient de transmission thermique global U du mur.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)

Corrigé

  1. 1. q″ = 87,5 W/m²
  2. 2. q″ = 2,133 W/m²
  3. 3. Q̇ = 84,48 W
  4. 4. Ti = 10,88 °C
  5. 5. Q̇ = 63,46 W
  6. 6. U = 1,259 W/(m²·K)

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