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Température igloo

Posté par
Julie05
05-11-21 à 14:25

Bonjour à tous, j'ai une question par rapport à un dm de physique, j'ai traité le reste mais cette question me pose soucis

*au milieu de la nuit, une couche de neige fraîche (1 cm d'épaisseur) s'est déposé sur l'igloo.

Décidé l'evolution de la température intérieure. Quelle serait la température maximale atteinte à l'intérieur de l'igloo ?

J'ai pour l'instant répondu quels température devrait baisser car la source d'energie permettant de maintenir une température constante sont les personnes présentes dans l'igloo.
Cependant la neige peut peut être s'avérer être un bon isolant donc je ne sais pas comment orienter tout ça

Merci pour votre aide !

Posté par
vanoise
re : Température igloo 05-11-21 à 14:38

Bonjour
A première vue, la résistance thermique de l'igloo augmente,  ce qui devrait conduire à une température intérieure plus élevée mais le problème global n'est pas simple et peut être traité à plusieurs niveau. Bref sans un énoncé complet... Si l'énoncé est long, tu peux te contenter de copier ici les premières lignes puis fournir un lien permettant d'obtenir le fichier complet au format pdf. Cela est expliqué dans le règlement du forum...

Posté par
Julie05
re : Température igloo 05-11-21 à 14:46

Bonjour, merci pour votre réponse, je vous mets l'énoncé complet ici :

Pour la nuit, l'inuit dort dans un igloo constitué de glace (ou neige compactee) de surface 4,0 m2
Température extérieure = -40°C
L'inuit dégage 0,5 MJ d'énergie thermique dans son sommeil par heure qui est la seule source d'énergie dégagée
Données :
Lambda glace = 0,25
Lambda neige = 0,08

1- estimer l'épaisseur minimale de l'igloo pour maintenir une température intérieur à 18°C. Discutes des hypothèses introduites

Pour celle ci j'ai fait :
P = (Tint - Text) / R ou R est la résistance thermique de l'igloo
R = e / (lambda * S)

Après application je trouve 42cm
Pour lambda dois-je prendre juste la glace ou glace + neige ?

2- Cf ce que j'ai poste précédemment


Pour avoir T constante : bilan de puissance doit être nul
Donc Pth = P =( (lambda * S) / e) * (Tint - Text)
On trouve e = ((lambda * S) / Pth) * (Tint-Text)

Après ap

Posté par
Julie05
re : Température igloo 05-11-21 à 14:47

Le message s'est mal poste, ce qui est en dessous de la question2 appartient à la 1

Posté par
vanoise
re : Température igloo 05-11-21 à 14:53

Tu as donc calculer l'épaisseur de glace de l'igloo permettant d'obtenir une température intérieure de 18°C.
Calcule maintenant la nouvelle résistance de l'igloo en tenant compte de la neige. Tu vas obtenir une valeur supérieure. Toutes choses égales par ailleurs, tu vas obtenir une température intérieure plus élevée en régime permanent.

Posté par
Julie05
re : Température igloo 05-11-21 à 14:59

De ce fait

Pour une température inférieure à 18°C
R = 0,42/(0, 25*4) = 0,42

Et lorsqu'un cm de neige se rajoute
On a donc e = 43 cm

R = 0,43 / (0, 25*4) =0, 43

J'obtiens u' résultat légèrement supérieur

Posté par
vanoise
re : Température igloo 05-11-21 à 15:04

Attention : la conductivité thermique n'est pas la même pour la glace et pour la neige.

Posté par
Julie05
re : Température igloo 05-11-21 à 15:06

Ah oui pardon
Dans ce cas pour la neige en plus :

R = 0,43 / (0, 08*4) = 1,34

Posté par
vanoise
re : Température igloo 05-11-21 à 16:15

Attention : une application numérique non accompagnée de son unité correcte, lorsque celle-ci existe, est considérée comme fausse un jour d'examen ou de concours...

Posté par
Julie05
re : Température igloo 05-11-21 à 17:28

Oui Désolé c'est pas très rigoureux mis l'unité est m2/K/W

Posté par
vanoise
re : Température igloo 05-11-21 à 18:32

La couche de glace et la couche de neige sont traversées par le même flux thermique et peuvent donc être considérées comme en série.La résistance thermique est donc :

R'=\dfrac{e_{glace}}{\lambda_{glace}.S}+\dfrac{e_{neige}}{\lambda_{neige}.S}

J'obtiens : eglace = 41,8cm

Posté par
Julie05
re : Température igloo 06-11-21 à 00:23

Ça marche merci beaucoup !
Juste pour le e glace comment trouvez vous 41,8cm ?

Posté par
Julie05
re : Température igloo 06-11-21 à 00:36

En fait c'est bon j'ai inverse avec autre chose
Du coup c'est bon pour moi !
Merci beaucoup pour votre aide



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