Fiche d’exercices de Conduction thermique avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
Bois, k = 0,17200 mm22 °C-2 °CQ̇ = ?

Un mur en bois a une épaisseur de 200 mm et une surface de 10 m². Ses faces sont à 22 °C et -2 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 22 °CT2 = -2 °C
Q̇ = W
2.Facile
Béton, k = 1,420 mm19 °C6 °CQ̇ = ?

Un mur en béton a une épaisseur de 20 mm et une surface de 4 m². Ses faces sont à 19 °C et 6 °C. Trouvez le flux de chaleur par conduction Q̇ à travers le mur.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 4 m²T1 = 19 °CT2 = 6 °C
Q̇ = W
3.Moyen
Laine minérale, k = 0,0450 mmVerre, k = 0,96100 mm19 °C10 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 50 mm de laine minérale et de 100 mm de verre, avec une surface de 10 m². Les faces extérieures sont à 19 °C et 10 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 19 °CT3 = 10 °C
Q̇ = W
4.Moyen
Brique, k = 0,72150 mmLaine minérale, k = 0,0475 mm17 °C-1 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 150 mm de brique et de 75 mm de laine minérale, avec une surface de 4 m². Les faces extérieures sont à 17 °C et -1 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Verre, k = 0,96200 mmPolystyrène expansé, k = 0,03575 mmpièce 20 °Cextérieur -5 °CQ̇ = ?

Un mur de 200 mm de verre et 75 mm de polystyrène expansé sépare une pièce à 20 °C de l’air extérieur à -5 °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 = 200 mm, k1 = 0,96 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 = -5 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Brique, k = 0,72200 mmPlaque de plâtre, k = 0,17150 mmpièce 21 °Cextérieur -13 °CQ̇ = ?

Un mur de 200 mm de brique et 150 mm de plaque de plâtre sépare une pièce à 21 °C de l’air extérieur à -13 °C. Les coefficients de convection valent 8 W/(m²·K) à l’intérieur et 30 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 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -13 °C
Q̇ = W

Corrigé

  1. 1. Q̇ = 204 W
  2. 2. Q̇ = 3640 W
  3. 3. Q̇ = 66,46 W
  4. 4. Q̇ = 34,56 W
  5. 5. Q̇ = 58,8 W
  6. 6. Q̇ = 206,3 W

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