Exercices de Thermique 23_24 PDF

Luka SILVA Échelle d'évaluation standard : D (% de réussite inférieur à Échelle d'évaluation pondérée : D (% de réussite inférieur à 25%) 25%) Thermique 23_24 Échelle d'évaluation standard : D (% de réussite inf...

Luka SILVA Échelle d'évaluation standard : D (% de réussite inférieur à Échelle d'évaluation pondérée : D (% de réussite inférieur à 25%) 25%) Thermique 23_24 Échelle d'évaluation standard : D (% de réussite inférieur à 25%)  Question 1 Question à réponse unique Lorsque vous touchez un morceau de glace froide avec votre doigt, l'énergie circule Réponses incorrectes -0 point obtenu sur 1 Réponse attendue Réponse saisie Réponse discordante A Non de la glace à votre doigt B ☑ Oui (+1) de votre doigt à la glace C ☑ Oui (+1) en fait dans les deux sens D Non aucune énergie ne circule  Commentaire de correction de la question Le transfert de chaleur se fait toujours d'un corps à température élevée vers un corps à température plus basse.  Question 2 Question à réponse unique Le diagramme suivant montre une fiole à vide utilisée pour garder un liquide chaud. Comment l’énergie thermique traverse-t-elle le vide ? Réponses incorrectes -0 point obtenu sur 1 Réponse attendue Réponse saisie Réponse discordante A Non Conduction uniquement B Non Convection uniquement C ☑ Oui (+1) Rayonnement uniquement D ☑ Oui (+1) Conduction et convection E Non Conduction, convection, et rayonnement  Commentaire de correction de la question L'énergie thermique traverse le vide par rayonnement, car le rayonnement peut se propager sous forme d'ondes électromagnétiques sans nécessiter de support matériel, contrairement à la conduction et à la convection. 1/8  Question 3 Question à réponse unique La quantité de chaleur qui traverse un corps par conduction est: (une seule réponse juste) Réponses incorrectes -0 point obtenu sur 1 Réponse Réponse Réponse attendue saisie discordante A Non directement proportionnelle à la surface du corps B Non directement proportionnelle à la différence de température sur les deux faces du corps C ☑ Oui (+1) dépend du matériau du corps D Non inversement proportionnel à l'épaisseur du corps E ☑ Oui (+1) tout ce qui précède.  Commentaire de correction de la question La quantité de chaleur transférée par conduction dépend de la surface, de la différence de température, du matériau, et est inversement proportionnelle à l'épaisseur. Toutes ces conditions influencent la conduction thermique.  Question 4 Question à réponse unique Une mode de transfert de chaleur implique que l’énergie se déplace à une vitesse beaucoup plus grande que dans les autres modes. Quel est le nom de ce mode ? Réponses incorrectes -0 point obtenu sur 1 Réponse attendue Réponse saisie Réponse discordante A Non Conduction B Non Convection C Non Évaporation D ☑ Oui (+1) Rayonnement E ☑ Oui (+1) Ionisation  Commentaire de correction de la question Le rayonnement est le mode de transfert de chaleur qui implique que l’énergie se déplace à la vitesse de la lumière, ce qui est beaucoup plus rapide que la conduction ou la convection. 2/8  Question 5 Question à réponse unique Quelle est l'expression de la variation de température pour la configuration affichée sur le schéma (géométrie unidimensionnelle) ? Réponses incorrectes -0 point obtenu sur 2 Réponse attendue Réponse saisie Réponse discordante A Non (avec exprimé en et en °C) B Non (avec exprimé en et en °C) C ☑ Oui (+1) (avec exprimé en et en °C) D Non (avec exprimé en et en °C) E ☑ Oui (+1) (avec exprimé en et en °C)  Commentaire de correction de la question Selon la loi de Fourier pour le transfert de chaleur par conduction dans une géométrie unidimensionnelle, l'expression de la variation de température à travers un matériau est donnée par : Donc, 3/8  Question 6 Question à réponse unique Un mur de d'épaisseur doit être construit à partir d'un matériau ayant une conductivité thermique moyenne de. Le mur doit être isolé avec un matériau ayant une conductivité thermique moyenne de afin que la perte de chaleur par mètre carré ne dépasse pas. En supposant que la température des surfaces intérieure et extérieure est respectivement de et. Quelle est l’épaisseur de l’isolant (arrondie au cm près) ? Réponses incorrectes -0 point obtenu sur 2 Réponse attendue Réponse saisie Réponse discordante A Non 0,08 m B Non 0,12 m C ☑ Oui (+1) 0,16 m D ☑ Oui (+1) 0,20 m E Non 0,24 m  Commentaire de correction de la question Selon la loi de Fourier pour le transfert de chaleur par conduction, la densité de flux thermique est donné par la formule : é é é é La densité de flux thermique maximal permis, é Donc, Résoudre pour : Arrondi au centimètre près, l'épaisseur de l'isolation requise est de. 4/8  Question 7 Question à réponse unique Une plaque de de surface de chaque côté est suspendue au milieu d'une pièce de de surface totale. La température et l'émissivité de la plaque sont respectivement de et. Les valeurs de température et d'émissivité pour les surfaces de la pièce sont respectivement de et. Constante de Boltzmann. Combien vaut le flux net radiatif perdu par la plaque sur l’ensemble de ses deux faces ? Réponses incorrectes -0 point obtenu sur 2 Réponse attendue Réponse saisie Réponse discordante A Non 13,66 W B ☑ Oui (+1) 27,32 W C Non 27,87 W D Non 13,96 W E ☑ Oui (+1) 27,59 W  Commentaire de correction de la question Selon la loi de Stefan-Boltzmann pour le transfert de chaleur par rayonnement, le flux thermique net est donné par la formule : (chaque côté, donc total ) Donc 5/8  Question 8 Question à valeurs numériques La paroi composite d'un four est constituée de deux matériaux comme indiqué ci-dessous, Réponses incorrectes 2 discordances 0 point obtenu sur 4 Réponse Réponse Réponse attendue saisie discordante a. Quelle est la densité de flux thermique, à travers le mur (en [ 5937 ; 6562 ] 20750 Oui (+1) )?  Commentaire de correction de la proposition b. Et la conductivité thermique de la deuxième couche, (en [ 4.7 ; 6.1 ] 0.0075 Oui (+1) )?  Commentaire de correction de la proposition  Commentaire de correction de la question Selon la loi de Fourier et la résistance thermique en série, la densité de flux thermique est donnée par : é a. Pour calculer la densité de flux thermique ​ peut être calculée en déterminant d'abord é et la différence de température. Cependant, dans ce cas, é inclut un inconnu, donc peut être déterminée en utilisant la différence de température entre l'air et la surface interne et le transfert de chaleur par convection, car elle reste constante sur toute la paroi. Donc, é é b. Résolution pour : À partir de l'équation de la densité de flux, nous pouvons trouver la valeur de é pour l'ensemble de la paroi. é Avec la valeur de é , nous pouvons alors calculer é 6/8  Question 9 Question à valeurs numériques Un récipient cylindrique d'épaisseur négligeable contenant un fluide chaud à et ayant un diamètre extérieur de et une longueur de est isolé avec deux couches d'isolant de d'épaisseur chacune de et (depuis l’intérieur vers l’extérieur). La température extérieure de la surface est de. Données : Diamètre extérieur = Longueur ( ) = épaisseur du 1er isolant épaisseur du 2ème isolant Réponses incorrectes 2 discordances 0 point obtenu sur 4 Réponse Réponse Réponse attendue saisie discordante a. Quelle est le flux thermique, à travers le mur (en ) [ 36.261 ; 41.236 48 Oui (+1) ]  Commentaire de correction de la proposition b. Quelle est la température entre la première et la deuxième couche, [ 49.96 ; 56.23 ] 110 Oui (+1) (en ):  Commentaire de correction de la proposition  Commentaire de correction de la question Selon la loi de Fourier, le flux thermique ​ peut être calculée en déterminant é et la différence de température. Les résistances thermiques : é a. ​le flux thermique ​: é b. Pour la température entre les couches ( ): é car le flux thermique est constant. Donc 7/8  Question 10 Question à valeurs numériques Un radiateur dans une maison chauffe l'air intérieur à. La température de la surface du radiateur est de. Le radiateur a une émissivité de et échange de la chaleur par convection avec l'air intérieur avec un coefficient de convection Constante de Stefan-Boltzmann Réponses incorrectes 2 discordances 0 point obtenu sur 4 Réponse Réponse Réponse attendue saisie discordante a. Calculer la densité de flux de chaleur par convection (en ). [ 541.5 ; 598.5 ] 8042328042 Oui (+1)  Commentaire de correction de la proposition b. Calculer la densité de flux de chaleur radiatif émis par le radiateur [ 203.77 ; Oui (+1) (en ). 225.225 ]  Commentaire de correction de la proposition  Commentaire de correction de la question Selon la loi de la convection et la loi de Stefan-Boltzmann, les calculs peuvent être effectués comme suit : a. Transfert de chaleur par convection (en ) b. Densité de flux de chaleur radiatif (en ) 8/8