devoir

Physique – Chimie DS n°2
Date : ........................
Nom et prénom : ................................................................
Classe : CRSA1
Note :
Observations :
Exercice 1 : Chauffage d'une masse d'eau
L’eau d’une piscine d’un volume de 600 m3 est à une température
de 12°C. Pour pouvoir se baigner on doit chauffer l’eau à 28°C.
On dispose pour cela d’une chaudière de 400 kW.
Données : ceau = 4185 J.Kg-1.K-1 . Masse volumique de l’eau : ρeau= 1000 kg.m-3.
1. Calculer l’énergie Q nécessaire pour chauffer la piscine.
2. En combien de temps t l’eau sera-t-elle à la bonne température ?
Exercice 2 : Fusion du Fer
Exercice 3 : Chauffe-eau électrique
Un ballon d'eau chaude électrique a une capacité de 240 L. Le
réchauffage de l'eau s'effectue en tarif de nuit de 22H30 à 6H30.
L'eau est portée de 10 °C à 85 °C.
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Données : ceau = 4185 J.kg-1.K-1. Masse volumique de l’eau : ρeau= 1000 kg.m-3.
1. Quelle est l'énergie Q nécessaire au chauffage du ballon ?
2. Quelle est la puissance électrique P du chauffe-eau ?
3. Calculer le coût si 1 kWh est facturé 0,08934 Euro TTC.
4. A 6H30, on prélève 80 L, pour une douche. Le remplissage du chauffe-eau se fait avec de
l'eau à 10 °C. Calculer la température finale θf de l'eau du ballon.
Exercice 4 : simple / double vitrage
Certaines fenêtres à double vitrage possèdent deux vitres
parallèles séparées par un gaz tel que l'argon. La conduction est le
mode prépondérant de transfert d'énergie à travers un double
vitrage.
On précise que dans le cas d'une paroi formée de plusieurs
couches de matériaux différents, la résistance thermique totale est
la somme des résistances des différentes couches.
Données : Conductivités thermiques et Résistance thermique:
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

λ (argon) = 0,017 W.m-1.K-1
λ (verre) = 1,2 W.m-1.K-1
𝒆
Rth =
𝝀.𝑺
La température intérieure est à 20°C et la température extérieure est égale à 5°C.
1. En considérant une surface vitrée de 1 m², calculer les résistances thermiques Rth(verres) et
Rth(argon) des parois composant le double vitrage.
2. Déterminer la résistance totale du double vitrage.
3. Quelle est la valeur du flux thermique qui le traverse ?
4. Comparer cette valeur avec celle du flux traversant un simple vitrage d'épaisseur 8mm.
5. Dégager l'intérêt du double vitrage par rapport au simple vitrage.
6. Pourquoi utilise-t-on de l’argon plutôt que de l’air ? λ (air) = 0,026 W.m-1.K-1
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