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Bâtiment à énergie positive

Posté par
Marisa
21-09-14 à 16:33

Bonjour à tous

Notre prof de physique nous a donné un sujet de BAC à comprendre et à faire si possible. J'ai déjà réalisé les deux premières parties mais je bloque sur la troisième. Voici l'énoncé:

Pour évaluer les pertes thermiques d'une maison, on procède à l'expérience suivante :
la masse ma d'air à l'intérieur de la maison étant initialement à la température T1 = 19,0 °C, on coupe le système de chauffage pendant une durée t = 1,00 h. On mesure une température finale T2 = 15,6 °C.


1) Exprimer, puis calculer, la variation de l'énergie interne U de l'air contenu dans la maison.

Données : capacité thermique massique de l'air : ca = 1000 J.K-1.kg-1 ;
volume intérieur de la maison : V = 400 m3 ;
masse volumique de l'air :  = 1,3 kg.m-3.

2) Interpréter le signe du résultat obtenu à la question précédente.

3) Déterminer la puissance thermique Pth nécessaire au maintien d'une température constante (égale à 19,0 °C) de l'air à l'intérieur de cette maison.

Voilà ce que j'ai fait:

1)ma=pxV=1.3x400=520 kg

U=m.c.(T2-T1)
= 520x1000x(15.6-19.0)
= -1 768 000 J

2) La variation d'energie U était négative, on en déduit qu'il y a eu une diminution de l'énergie interne du système (la température a diminué)



J'aimerais savoir si ces réponses sont justes et comment faire pour la 3)

MErci d'avance

Posté par
krinn Correcteur
re : Bâtiment à énergie positive 21-09-14 à 19:52

bonsoir,
1) ok
2) U diminue mais que devient cette énergie perdue?
U = ...

3) pour maintenir la température de l'air il faut donc compenser les pertes thermiques calculées en 2)
et comme on connait la durée on en déduit la puissance dissipée

Posté par
Marisa
re : Bâtiment à énergie positive 21-09-14 à 20:23

L'énergie est cédé par le système à l'environnement ?

Pour la 3) je vois pas la méthode, comment utiliser la formule car si la température reste stable la variation d'énergie interne U est nulle, non ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Bâtiment à énergie positive 21-09-14 à 20:41

oui, le système (la maison) perd de la chaleur à travers les murs, les fenêtres etc.

3) si on veut que U reste constante (donc que la température ne varie pas) il faut compenser les pertes et donc fournir en 1h l'opposé de la quantité calculée en 2) (c'est le rôle du chauffage)
donc tu connais l énergie thermique Q à fournir , tu connais laussi la durée donc tu en déduis la puissance: Pth = Q/...

Posté par
Marisa
re : Bâtiment à énergie positive 21-09-14 à 20:54

Donc, Pth = Q/t = 1768000/3600 ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Bâtiment à énergie positive 21-09-14 à 21:00

oui, en W

Posté par
Marisa
re : Bâtiment à énergie positive 21-09-14 à 21:08

D'accord merci beaucoup pour votre aide !

Posté par
Marisa
re : Bâtiment à énergie positive 21-09-14 à 21:14

Dernière petite question: dans la question suivante, on donne Pth= 4,0 kW et on demande à quoi est dû l'écart entre cette valeur et celle que l'on a trouvé. Est-ce parce qu'il y a des pertes d'énergie et que la pompe doit les compenser ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Bâtiment à énergie positive 21-09-14 à 21:45

quel pompe?

- le chauffage n'a pas un rendement de 1
- le chauffage doit être capable de maintenir plus de 19°C



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