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
Béton, k = 1,410 mm16 °C9 °CQ̇ = ?

Un mur en béton a une épaisseur de 10 mm et une surface de 4 m². Ses faces sont à 16 °C et 9 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 1,4 W/(m·K)L = 10 mmA = 4 m²T1 = 16 °CT2 = 9 °C
Q̇ = W
2.Facile
Brique, k = 0,7210 mm24 °C10 °CQ̇ = ?

Un mur en brique a une épaisseur de 10 mm et une surface de 8 m². Ses faces sont à 24 °C et 10 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 0,72 W/(m·K)L = 10 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
3.Moyen
Brique, k = 0,72100 mmPlaque de plâtre, k = 0,1775 mm17 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un mur est composé de 100 mm de brique et de 75 mm de plaque de plâtre, avec une surface de 6 m². Les faces extérieures sont à 17 °C et 6 °C. Trouvez la température Ti à l’interface entre les deux couches.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 17 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
4.Moyen
Polystyrène expansé, k = 0,035200 mmPlaque de plâtre, k = 0,1725 mm16 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un mur est composé de 200 mm de polystyrène expansé et de 25 mm de plaque de plâtre, avec une surface de 8 m². Les faces extérieures sont à 16 °C et -9 °C. Trouvez la température Ti à l’interface entre les deux couches.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 16 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difficile
Verre, k = 0,96250 mmBois, k = 0,1775 mmpièce 22 °Cextérieur -14 °CQ̇ = ?

Un mur de 250 mm de verre et 75 mm de bois sépare une pièce à 22 °C de l’air extérieur à -14 °C. Les coefficients de convection valent 7,7 W/(m²·K) à l’intérieur et 25 W/(m²·K) à l’extérieur, et la surface du mur est de 20 m². Trouvez la perte de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -14 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Béton, k = 1,4150 mmPlaque de plâtre, k = 0,1750 mmpièce 20 °Cextérieur 5 °CTs​ = ?Q̇

Un mur de 150 mm de béton et 50 mm de plaque de plâtre sépare une pièce à 20 °C de l’air extérieur à 5 °C. Les coefficients de convection valent 8 W/(m²·K) à l’intérieur et 25 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 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
Ts = °C

Corrigé

  1. 1. Q̇ = 3920 W
  2. 2. Q̇ = 8064 W
  3. 3. Ti = 14,37 °C
  4. 4. Ti = −8,373 °C
  5. 5. Q̇ = 826,2 W
  6. 6. Ts = 16,69 °C

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