Nom : sciences appliquées Date : DÉBIT, SECTION , VITESSE...la fête continue ! Voici un extrait de magazine de plomberie - chauffage : « QUEL DIAMÈTRE DE TUBE ? Il faut le choisir en fonction de la puissance à distribuer et de la vitesse admissible. Pour des tubes cuivre, la vitesse du fluide chauffant recommandée varie avec le diamètre intérieur : 0,55 m/s pour du 16 x 1 , 0,60 m/s pour du 18 x 1 et 0,70 m/s pour le 22 x 1. Pour des tubes en matériaux de synthèse ( PER ou PB ), la vitesse admissible est de 0,80 m/s quel que soit le diamètre. » Un tableau est donné près de cet article : Dénomination du tube Diamètre intérieur en mm Vitesse max. admise v en m/s Débit q en L/h 16 x1 Cu 16/13 PER 18 x 1Cu 20/16 PER 22 x 1 Cu 25/20 PER 14 13 16 0,55 0,80 305 20 20 0,80 0,70 0,80 432 580 792 TRAVAIL PROPOSÉ : A : Une rafale de formules : Rappelle les relations permettant de calculer : 1): La section s d’un tube cylindrique de diamètre . 2): Le volume V d’un cylindre de diamètre de base et de hauteur d . 3): La vitesse v d’un mobile parcourant la distance d pendant la durée t . 4): La définition du débit q d’un volume V durant la durée t . 5) L’énergie thermique W d’une masse d’eau m subissant un écart thermique 6): La puissance P d’une machine fournissant l’énergie W pendant la durée t . 7): La relation entre le débit q , la section s et la vitesse v . Puissance disponible P en (kW) pour une chute de 20 K 7 10 10 13,5 t eau d B : Davantage de calculs. 1): Vérifie que le débit de la première ligne du tableau vaut à peu près 305 L / h. Données : - Un litre d’eau a une masse de 1 kg environ . - Énergie thermique massique de l’eau : c = 4 180 J/kg. °C. 2): Essaie de retrouver les autres indications manquantes du tableau. 3): Calcule pour chaque ligne du tableau le rapport P / q. Que constates-tu ? C : Un petit graphique . Robinets à débits différents :économisez l’eau en choisissant le filet que vous voulez faire couler... Carelman: catalogue d’objets introuvables ( Livre depoche n° 6 536 ) 1): Quelle sera l’allure de la courbe traduisant P en fonction de q ? 2): Trace cette courbe : feuille : A4, portrait, quadrant 1 abscisses : 1 cm = 50 L/h ordonnées : 1 cm = 1 kW 3): Détermine graphiquement : a): La puissance correspondant à un débit de 650 L /h. b): Le débit qui permettrait d’obtenir une puissance de 11,8 kW. 4): a): Calcule la pente de la courbe obtenue. b): En remarquant que 1kW = 1 000 W , que 1 L = 10-3 m3 et que 1 h = 3 600 s , essaie de retrouver par le calcul cette valeur de la pente.