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Cinétique, résolution de problème

Posté par
Murdoch
13-05-21 à 13:24

Bonsoir, voici un énoncé de physique spécialité sur lequel je souhaiterais avoir une correction. Pouvez-vous m'aider?🤗

Énoncé - Questions - Réponses + Données
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Lors de sortie en haute montage, un alpiniste s'installe dans un igloo. Pendant chaque heure de son sommeil, il fournit par convection et rayonnement le transfert thermique Q1 = 0,50MJ. La température est maintenue constante dans l'igloo. Le randonneur est considéré comme la seule source d'énergie à l'intérieur de l'igloo.

L'igloo est constitué d'un mur de neige d'épaisseur e = 30cm et de surface S = 14m2. La conductivité thermique de la neige compactée est de 0,25 W.m-1.°C-1

La température intérieure est constante et la température extérieure est de -15°C.
On considère ici que la résistance thermique Rth peut être définie par : R_{th}=\frac{e}{S\times \lambda }
e en m; en W.m-1.°C-1 et S en m2


1_Déterminer la température à l'intérieur de l'igloo avec l'alpiniste.

---> On cherche Tc
Soit Rth = 8,6x10-2 K.m-1

Avec Q1 = 0,50 MJ =  0,50x106 J et t = 1h = 3600s
On trouve \phi = 1,4\times 10^{2} W
Alors  T_{c}=R_{th}\times \phi + T_{f}=-3,0°C

2_Commenter la phrase suivante : " Un igloo devient isolé du monde extérieur, d'un point de vue thermique. La température à l'intérieur restera stable et supérieure à 0°C grâce à la chaleur de votre propre corps."

---> Elle est fausse. Ici, il fait -3°C dans l'igloo

En ajoutant de la neige fraiche (remplie) d'air, on abaisse la conductivité thermique du système. Que se passera-t-il pour la température à l'intérieur de l'igloo ?

---> La température augmentera.
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Merci d'avance🤗

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinétique, résolution de problème 13-05-21 à 13:55

Bonjour,

1) Rth s'exprime ici en KW-1

De plus, il ne faut pas arrondir les résultats intermediaires: on trouve alors : Tc= -3,1°C

3)

Citation :

La température augmentera.

Il faudrait justifier.
Si augmente, alors ....

Posté par
Murdoch
re : Cinétique, résolution de problème 13-05-21 à 14:28

D'accord, j'hésitais dans l'unité de Rth mais c'est vrai que comme ça on a pas de conversion à faire entre des K.m-1 et des  K.W-1

Sinon, le reste de mon exercice est-il bon? Si oui, je vous remercie krinn et vous souhaite un très bon après-midi.🤗

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinétique, résolution de problème 13-05-21 à 14:37

Oui, mais il faut expliquer pourquoi T augmente dans la 3e question

Posté par
Murdoch
re : Cinétique, résolution de problème 13-05-21 à 14:41

Si augmente, alors Rth diminue et la température aussi. À l'inverse si diminue, alors Rth augmente et la température aussi

Posté par
krinn Correcteur
re : Cinétique, résolution de problème 13-05-21 à 14:44

Oui,
si diminue, alors Rth augmente et la température aussi, car le terme Rth augmente dans l'expression de Tc



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