Bonjour à tous,
J'ai un exercice de transfert thermique à faire mais je suis bloqué à partir de la question 7.
Sujet:
Une voiture, de couleur noire, est exposée au soleil un jour d'été. La température
extérieure est Te.
Cette voiture considérée comme un corps noir reçoit à la fois :
- Du rayonnement solaire arrivant perpendiculairement avec une densité de
flux solaire φs = 700 W/m2.
- Du rayonnement de l'atmosphère que l'on peut assimiler à un corps noir
de température Te = 28°C (301 K).
Elle se refroidit :
Par convection naturelle avec un coefficient de convection : 𝒉 = 𝟐, 𝟒.(𝑻𝑽 − 𝑻𝒆)𝟏/𝟒
où TV est la température de la voiture à l'équilibre thermique.
Par émission d'un rayonnement.
On considère le régime stationnaire. On néglige les échanges thermiques par
conduction en général, notamment entre la voiture et le sol.
On appellera S la surface totale de la voiture. Seule la moitié de la surface est
exposée au rayonnement solaire. La convection naturelle et le rayonnement de
l'atmosphère se font sur toute la surface de la voiture. La donnée numérique de S n'est
pas nécessaire pour la résolution de l'exercice.
Questions & réponses:
1) Donner l'expression du flux thermique solaire reçu par la voiture.
2) Donner l'expression générale (aucune donnée numérique) du flux thermique rayonné par l'atmosphère sur la voiture.
3) Donner l'expression générale (aucune donnée numérique) du flux
thermique perdu par la voiture par convection naturelle.
4) Donner l'expression générale (aucune donnée numérique) du flux
thermique perdu par la voiture par rayonnement.
5) En déduire le flux thermique total reçu par la voiture.
6) En déduire le flux thermique total perdu par la voiture.
7) La voiture étant à l'équilibre thermique, le régime est donc stationnaire. En déduire le bilan thermique global de la voiture.
8) En déduire une équation en TV et la mettre sous la forme f (TV ) = C où C,est une constante que l'on déterminera.
Application numérique : Constante de Stéfan-Boltzman : σ = 5,67.10-8 W/m2.K4
9) Résoudre cette équation et en déduire alors la température de la voiture.
On fera varier TV entre 55°C ( 328 K ) et 58°C ( 331 K ) par pas de 1°C.
Attention TV est exprimée en K dans l'équation.
Merci d'avance pour votre aide,
Cordialement,
CloudNine
Bonjour,
3) d'où vient la puissance 1/4 dans la loi de Newton?
7) en régime stationnaire la temperature du système est constante donc U=O et le 1er principe dit alors que le flux thermique total est nul
(Puisqu' il n'y a ni travail ni production interne de chaleur)
Donc recu=...
Bonjour Krinn,
Merci pour votre aide.
D'après l'énoncé, on a: " Par convection naturelle avec un coefficient de convection : 𝒉 = 𝟐, 𝟒.(𝑻𝑽 − 𝑻𝒆)𝟏/𝟒 "
Voici ma réponse pour la question 3, je me suis trompé lorsque j'ai remplacé l'expression de h:
Pour la question 7, si j'ai bien compris:
On a,
D'où,
Est-ce bien ça ?
Cordialement,
CloudNine,
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