Fiche d’exercices de Conduction thermique avec corrigé

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1.Facile
Béton, k = 1,450 mm19 °C0 °Cq″ = ?

Un mur en béton a une épaisseur de 50 mm et une surface de 12 m². Ses faces sont à 19 °C et 0 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 19 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Laine minérale, k = 0,04250 mm17 °C5 °CQ̇ = ?

Un mur en laine minérale a une épaisseur de 250 mm et une surface de 12 m². Ses faces sont à 17 °C et 5 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = 5 °C
Q̇ = W
3.Moyen
Plaque de plâtre, k = 0,17200 mmVerre, k = 0,96150 mm25 °C-7 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 200 mm de plaque de plâtre et de 150 mm de verre, avec une surface de 20 m². Les faces extérieures sont à 25 °C et -7 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 25 °CT3 = -7 °C
Q̇ = W
4.Moyen
Plaque de plâtre, k = 0,17200 mmBrique, k = 0,7250 mm17 °C-2 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 200 mm de plaque de plâtre et de 50 mm de brique, avec une surface de 10 m². Les faces extérieures sont à 17 °C et -2 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Plaque de plâtre, k = 0,17150 mmBrique, k = 0,7250 mmpièce 21 °Cextérieur -6 °CQ̇

Un mur de 150 mm de plaque de plâtre et 50 mm de brique sépare une pièce à 21 °C de l’air extérieur à -6 °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 6 m². Trouvez le coefficient de transmission thermique global U du mur.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Béton, k = 1,4200 mmBrique, k = 0,72150 mmpièce 21 °Cextérieur 0 °CQ̇

Un mur de 200 mm de béton et 150 mm de brique sépare une pièce à 21 °C de l’air extérieur à 0 °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 10 m². Trouvez le coefficient de transmission thermique global U du mur.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
U = W/(m²·K)

Corrigé

  1. 1. q″ = 532 W/m²
  2. 2. Q̇ = 23,04 W
  3. 3. Q̇ = 480,2 W
  4. 4. Q̇ = 152,5 W
  5. 5. U = 0,8632 W/(m²·K)
  6. 6. U = 1,883 W/(m²·K)

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