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Transferts thermiques
Bonjour à tous!
Je suis nouvelle et en pleine révisions pour mes rattrapages de septembre 
Cet énoncé est issu de mon sujet d'examen que je n'ai malheureusement pas réussi à faire totalement..
Dans cet exo c'est la 2eme question qui me tracasse, parce qu'en TD on n'a pas fais d'exo avec des double vitrage donc je ne sais pas comment raisonner…
Enoncé :
On maintien la température d'un local à Ti=20°C alors que la température extérieure est à Te=0°C.
On se place dans tout l'exercice en régime stationnaire.
1) on utilise un simple vitrage d'épaisseur e=5mm
Calculer le lux thermique par unité de surface à travers le vitrage
Donnée : conductivité thermique du verre : λv =1,0 W.K-1.m-1
j'ai utilisé la formule μ = -λv.S . (T2-T1)/L
petite question , T1 c'est la température intérieure ou extérieure ?
moi j'ai pris T2 la température extérieure et je trouve 4000 W.m-2 :S
si quelqu'un pourrais me dire si c'est cohérent ou pas…
bref,
2) on réalise un double vitrage constitué de 2 vitres d'épaisseur e=5mm séparées par une couche d'air d'épaisseur r= 2cm
Que vaut alors le flux thermique par unité de surface à travers le double vitrage ?
Donnée : conductivité thermique de l'air : λa =0,13 W.K-1.m-1
je ne sais pas comment m'y prendre… à savoir si je dois reprendre le flux calculer précédemment, le X2 puis ajouter le flux thermique en prenant λa mais la je ne sais pas avec quelles températures effectuer le calcul :S
Salut à toi,
Le gros problème en fac c'est qu'on apprend juste à ressortir des formules sans savoir à quoi elles correspondent =/
tu connais la loi de Fourier ?
Bon alors si on décrypte la loi de Fourier avec des mots, elle revient à dire en fait que le flux thermique va des endroits chauds aux endroits froids (ça découle aussi de la 2e loi de la thermo).
Donc en gros, il faut te débrouiller pour que ton vecteur flux thermique soit dirigé vers l'extérieur. Bien sûr c'est de la physique avec les mains et tout le monde n'aime pas, mais en appliquant correctement la loi de Fourier en vectoriel on trouve le bon résultat directement
Bonsoir exomel et efpe,
Ici, pas besoin de sortir les gros mots.
l'épaisseur de la vitre etant faible devant la longueur caractéristique de la fenêtre, on peut réduire par symétrie à une équation mono dimensionnelle de la chaleur.
\rho*c*dT/dt = K*d²T/dx² (c'est des d rond)
Et en régime permanent, les dérivées temporelles deviennent nulles. Donc,
d²T/dx² = 0 ==> T(x,y,z) = A*x + B.
Or, on 0, on a T(0,y,z) = Ti ==> B=Ti
Et, T(e,y,z) = Te ==> A = (Te-Ti)/e. Donc,
T(x,y,z) = (Te-Ti)/e*x - Ti
Or, vec(phi) = -K.dT/dx.vec(ux) = -K*(Te-Ti)/e.vec(ux)
Pour 2) Tu refais la même étude et tu trouveras le flux plus faible.
Pas du tout (j'aime bien la thermo,enfin, j'aime beaucoup de choses...), mais il semble que cette personne a un peu de mal, donc autant resté assez empirique dans la démarche de la résolution, je crois ?
Justement j'essayais d'expliquer avec les mains =) la 2e loi permet d'expliquer pourquoi le sirop de grenadine se répand dans le verre de manière homogène au lieu de rester en "amas" non ? Là c'était juste pour justifier qu'on tend vers une uniformisation de la température mais bon j'ai peut-être pas une bonne démarche pédagogique =)
N'effrayons pas avec la méca Q.
En tout, j'espère qu'avec nos explications, elle y verra plus clair.
wai espérons espérons !!!
et bin je comprend mieux efpe ! donc si je reprend ton concept, le flux va des endroits chauds à des endroits froids, donc T2 sera toujours la température la plus froide c'est bien ça?
et pour le 2) je pensais à faire comme en électricité, comme un circuit en série, c'est un bon raisonnement ou pas?
Bonjour tous les deux,
PS1 : phi est le densité de flux.
PS2 : Pour 2) Tu refais la même étude et tu trouveras la densité de flux plus faible.
Tu peux utiliser l'analogie électrique si tu le veux. Mais il est important que tu comprennes comment on trouve le gradient de température sans formule comme je l'ai fait pour 1) !!!
on n'a jamais utilisé cette formule, on n'a jamais travaillé avec les grad et les vecteurs
je vais faire mon application et je reviens te montrer mes résultats
T'es bien en licence ?
Je ne te parlais pas des grad et vecteurs. Moi même, je me suis servis de l'équation 1D et non 3D. Mais il faut quand même pouvoir intégrer une fonction polynômiale.
J'attends ton calcul.
Ba oui je suis bien en licence, 1ere année de biologie ^^
1) Ф =( λS /e)(T1-T2)
Ф = 4000W.m-2
2) T1-T2 = (e1/λ1 + e2/λ2 + e1/λ1) Ф
Ф = T1-T2 /(e1/λ1 + e2/λ2 + e1/λ1)
Ф = 122W.m-2
C'est ça.
(Ah, en biologie, je comprends que ça soit moins mathématisé. Par contre, il te faudra être plus rigoureuse sur la signification des formules suivant comment le cours est formulé.)
Si t'as d'autres questions, n'hésite pas.
Après tout on n'utilise très peu les gradients même en première année de prépa ^^
Le concept de résistance thermique est plus simple mais plus limité aussi, on l'apprend aux premières STL =)
Il ne faut pas taper sur le STL ( j'en étais un mais j'ai mal tourné :p )
Mais en effet on apprend cela en STL chimie (et de facto physique) et comme le dit efpe, dès que tu sortiras du parallélépipède rectangle homogène infini, les problèmes vont commencer.
Sinon, le grad, on s'en sert un peu en sup quand même (et beaucoup en spé) (au moins pour la statique de fluide de mémoire).
Bonjour à toi ^^
C'est vrai, on se sert du grad en statique des fluides en sup' et il est plus facile à conceptualiser que div ou rot.
Je n'ai rien contre les STL, ma soeur y est c'est pour ça que je sais qu'ils l'apprennent ^^
Je te taquinais pour les STL.
Tu pourras lui dire que la prépa, c'est aussi possible pour nous !! Et on s'en sort pas mal avec du boulot.
Par curiosité, elle est en physique ou chimie ?
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