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Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse

Posté par
Kikopu
13-12-11 à 11:16

Tout d'abord bonjour et merci de lire ce post
J'ai un problème à cet exercice :

On souhaite comparer l'isolation thermique d'un simple vitrage (épaisseur de verre 4 mm), d'un double vitrage, c'est-à-dire deux plaques de verre 4 mm séparées par un espace d'air de 16 mm, et d'un triple vitrage.
Données : conductivité thermique (W.m(-1).K(-1))
- Air : 2,5 x10(-2)
- Verre : 1,2

a) Calculer la résistance thermique de chaque vitrage.
b) Calculer le flux thermique par conduction à travers une baie vitrée (en simple vitrage d'épaisseur 4 mm) de surface S = 8 m², la température intérieure étant 1= 20°C et la température extérieure 2 = 0°C.
c) Même question pour une baie vitrée double vitrage.
d) Même question pour une baie vitrée triple vitrage.
e) Laquelle des trois vitrages offre la meilleure isolation thermique ? Justifier votre réponse.


J'ai déjà répondu a la première question. Dans l'ordre, les calculs donnent :
- 3.3x10(-3)
- 6.37x10(-1)
- 1,279

C'est à la question 2.b. que je me perds complètement. D'après mon cours, je devrais utiliser la formule : Q = m x C x DeltaT. Cela dit, je n'ai pas la masse, et je ne sais pas du tout comment l'obtenir !
Je vous appelle à l'aide, seulement pour cette question (car si je vous demandais de faire tout l'exo, ça reviendrait à ne rien faire pour moi).
Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 13-12-11 à 11:57

Bonjour,

Tu n'as pas dit (ou pas recopié dans l'énoncé) pour quelle surface de vitrage tu calcules, à la première question, les résistances thermiques.

Il est très probable que je serai d'accord avec tes résultats à la première question (encore que les arrondis pourraient être mieux faits ; il ne faut pas arrondir les valeurs intermédiaires que tu réutilises) mais... je ne peux pas répondre puisqu'il n'y a pas l'unité des résultats, l'unité de résistance thermique.

Posté par
Kikopu
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 13-12-11 à 15:04

Il n'y a pour la première question aucune information sur la surface, seulement sur l'épaisseur du verre...
L'unité est : m².K/W.
Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 13-12-11 à 15:16

D'où sors-tu cette "formule" ? D'un autre chapitre du cours !
Evidemment quand la physique devient l'application irréfléchie de "formules"...
________________

Oui, l'unité est bien m2.K/W

Je suis à peu près d'accord avec les valeurs que tu annonces. Et tu as donc calculé la résistance thermique par unité de surface, ici le mètre carré.

Question b :

Quelle est la résistance thermique d'une baie vitrée de surface S = 8 m2 (et n'oublie pas l'unité ! ) ?
Quelle est l'unité du flux thermique ?

Posté par
Kikopu
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 13-12-11 à 16:08

K/W il me semble. Donc si je suis cette logique, ça me donne une toute nouvelle formule, qui est resistance thermique/surface = Flux thermique. C'est bien ça ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 13-12-11 à 16:16

Non.

K/W est l'unité de la résistance thermique d'une baie vitrée (ou d'une autre paroi).

Quelle est donc la résistance thermique (en K/W) de la baie vitrée de 8 m2 en simple vitrage ?

Et pour la suite : l'unité de flux thermique est le watt (symbole W)

Posté par
Kikopu
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 13-12-11 à 16:19

J'ai beau lire et relire ce que tu as écrit, je ne comprends pas... Je ne vois toujours pas de rapport entre la résistance thermique et la surface

Posté par
Coll Moderateur
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 13-12-11 à 16:28

Les résistances thermiques sont comme les résistances électriques (en parallèle ou en série).

Une paroi de 8 m2 offre aux calories une résistance thermique beaucoup plus faible qu'une paroi de 1 m2. Il passe 8 fois plus de calories à travers une baie de 8 m2 qu'à travers la baie de même fabrication mais de seulement 1 m2

Quelle est donc la résistance thermique (en K/W) de la baie vitrée de 8 m2 en simple vitrage ?

Posté par
Kikopu
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 13-12-11 à 16:34

Euh...
3,3x10(-3) x 8 ? Je suis tout sauf sûr de ça

Posté par
Coll Moderateur
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 13-12-11 à 16:37



Une baie de 8 m2 offre 8 fois moins de résistance qu'une baie d'un mètre carré.

Si tu mets des résistances en parallèle, le résultat est une résistance beaucoup plus faible.

Si tu mets des résistances en série, le résultat est plus important (c'est pour cela que le double ou le triple vitrage offre une meilleure résistance au passage des calories puisque l'on met des parois supplémentaires en série).

Posté par
Kikopu
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 14-12-11 à 11:15

Ah, donc ça fait plutôt : (3,3x10(-3)) / 8 ?
Merci beaucoup

Posté par
Coll Moderateur
re : Flux thermique par conduction sans la valeur de la masse 14-12-11 à 12:30

Oui, à la condition que tu n'oublies pas l'unité (qui est K/W)

Donc pour la suite :
. tu connais la résistance thermique (en K/W) d'une baie
. tu connais la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur (en K)
. tu cherches le flux thermique (en W)

Note : sans l'unité du résultat, je cesse de répondre.



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