L'énoncé
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Question 1
La quantité de chaleur transférée étant de 600 Joules de $t = 3s$ à $t = 6s.$ Le flux thermique est alors de :
$200W$
$2W$
$20W$
$\phi = \dfrac{Q}{\Delta t}$
Question 2
Le flux thermique mesuré dans un thermostat ($T_{ext} = 20°C/ T_{th}=10°C) sur une surface de 30 cm2 étant de $500W,$ le coefficient de Newton est alors de :
$16,67W.m^{-2}.K^{-1}$
$1667W.m^{-2}.K^{-1}$
$16 667W.m^{-2}.K^{-1}$
$\phi = h\times S \times (T_{ext}-T)$
$h = \dfrac{\phi}{S\times(T_{ext}-T)} = \dfrac{500}{3.10^{-3}\times(293,15-283,15)} = 16 667W.m^{-2}.K^{-1}$
Attention aux unités ! $\phi = h\times S \times (T_{ext}-T)$.
Question 3
Dans un thermostat, la température extérieure est de 35°C et la température intérieure de 25°C. La résistance thermique est de $3 K.W^{-1}$. Le flux thermique vaut :
$3W$
$3,3 W$
$\phi = \dfrac{T_{ext}-T}{R_{th}} = \dfrac{308,15-298,15}{3} = 3,3W$
$33W$
$\phi = \dfrac{T_{ext}-T}{R_{th}}$
Question 4
Dans un thermostat, la température extérieure est de 75°C et la température intérieure de 35°C. Le flux thermique vaut $500W.$ La résistance thermique vaut :
$0,08 K.W^{-1}$
$R_{th} = \dfrac{T_{ext}-T}{\phi} = \dfrac{348,15-308,15}{500} = 0,08 K.W^{-1}$
$8 K.W^{-1}$
$0,8 K.W^{-1}$
$\phi = \dfrac{T_{ext}-T}{R_{th}}$
Question 5
La résistance thermique d’un thermostat vaut $3,1 K.W^{-1}$, le coefficient de Newton vaut $1000W.m^{-2}.K^{-1}$. La surface de transfert d’énergie est de :
$32,2cm^2$
$2,32m^2$
$3,22cm^2$
$\dfrac{1}{R_{th}} = h\times S$
$S = \dfrac{\dfrac{1}{R_{th}} }{ h }= \dfrac{\dfrac{1}{3,1} }{ 1000} = 3,22.10^{-4}m^2 = 3,22cm^2$
$\dfrac{1}{R_{th}} = h\times S$
$\phi = \dfrac{Q}{\Delta t} = \dfrac{600}{3} = 200W$