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
Verre, k = 0,96250 mm19 °C1 °Cq″ = ?

Un mur en verre a une épaisseur de 250 mm et une surface de 8 m². Ses faces sont à 19 °C et 1 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 19 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Bois, k = 0,17250 mm20 °C0 °Cq″ = ?

Un mur en bois a une épaisseur de 250 mm et une surface de 4 m². Ses faces sont à 20 °C et 0 °C. Trouvez la densité de flux de chaleur q″ à travers le mur.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 20 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
3.Moyen
Plaque de plâtre, k = 0,17150 mmVerre, k = 0,9675 mm17 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un mur est composé de 150 mm de plaque de plâtre et de 75 mm de verre, avec une surface de 10 m². Les faces extérieures sont à 17 °C et -10 °C. Trouvez la température Ti à l’interface entre les deux couches.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.Moyen
Laine minérale, k = 0,04200 mmPlaque de plâtre, k = 0,17100 mm17 °C-4 °CQ̇ = ?

Un mur est composé de 200 mm de laine minérale et de 100 mm de plaque de plâtre, avec une surface de 4 m². Les faces extérieures sont à 17 °C et -4 °C. Trouvez le flux de chaleur Q̇ à travers le mur.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Bois, k = 0,17250 mmBrique, k = 0,72100 mmpièce 22 °Cextérieur -1 °CQ̇ = ?

Un mur de 250 mm de bois et 100 mm de brique sépare une pièce à 22 °C de l’air extérieur à -1 °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 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Bois, k = 0,17250 mmPolystyrène expansé, k = 0,03550 mmpièce 20 °Cextérieur 4 °CQ̇

Un mur de 250 mm de bois et 50 mm de polystyrène expansé sépare une pièce à 20 °C de l’air extérieur à 4 °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 le coefficient de transmission thermique global U du mur.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
U = W/(m²·K)

Corrigé

  1. 1. q″ = 69,12 W/m²
  2. 2. q″ = 13,6 W/m²
  3. 3. Ti = −7,804 °C
  4. 4. Q̇ = 15,03 W
  5. 5. Q̇ = 104,1 W
  6. 6. U = 0,3265 W/(m²·K)

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