QCM : Transferts Thermiques et Efficacité Énergétique — 9 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle formule correspond au transfert thermique par conduction ?

Ø = h.s.(Tc - Tf)
Ø = ε.σ.S.(Tc4 - Tf4)
Ø = ρ.c.(Tf - Ti)
Ø = λ.s/e.(Tc - Tf)

Ø = λ.s/e.(Tc - Tf)

Explication

Le transfert par conduction thermique est donné par la formule Ø = λ.s/e.(Tc - Tf), où λ est la conductivité, s la surface, e l'épaisseur, et (Tc - Tf) la différence de température.

2. Selon le second principe de la thermodynamique, dans un transfert thermique idéal, la chaleur circule généralement :

Du froid vers le chaud
De la matière plus conductrice vers la moins conductrice
Du chaud vers le froid
Indifféremment selon la situation

Du chaud vers le froid

Explication

Le second principe impose que la chaleur circule naturellement du chaud vers le froid; c'est une règle fondamentale des transferts thermiques.

3. Quel est le principe fondamental du second principe de la thermodynamique en ce qui concerne le transfert de chaleur ?

La chaleur peut circuler dans les deux sens sans restriction
La chaleur ne peut passer que du chaud vers le froid
La chaleur peut passer du froid vers le chaud
La chaleur ne peut pas être transférée entre deux corps

La chaleur ne peut passer que du chaud vers le froid

Explication

Le second principe de la thermodynamique stipule que la chaleur ne peut passer que du chaud vers le froid, ce qui impose une direction naturelle au transfert thermique dans un système isolé.

4. Quelle formule est utilisée pour calcularer le transfert de chaleur par conduction à travers une paroi?

Ø = h.s.(Tc - Tf)
Ø = ε.σ.S.(Tc4 - Tf4)
Ø = λ.s/e.(Tc - Tf)
Ø = m.c.(Tf - Ti)

Ø = λ.s/e.(Tc - Tf)

Explication

La formule Ø = λ.s/e.(Tc - Tf) est spécifique à la conduction, dépendant de la conductivité λ, de la surface, de l’épaisseur, et de la différence de température.

5. Quelle est la formule de la résistance thermique totale Re pour une paroi comportant une résistance par conduction et deux résistances par convection (intérieure et extérieure) ?

Re = e/λ + h.s.(Tc - Tf)
Re = Rth conduction + Rth convection intérieure + Rth convection extérieure
Re = (1/hsi + e/λ + 1/hse)
Re = λ.e/(hsi + hse)

Re = (1/hsi + e/λ + 1/hse)

Explication

La résistance thermique totale Re pour une paroi simple est la somme des résistances par conduction et convection : Re = (1/hsi + e/λ + 1/hse), ce qui permet d’évaluer la déperdition thermique globale.

6. Quelle est la formule de la résistance thermique liée à la convection?

Rth = e/λ
Rth = 1/h
Rth = E/λ
Rth = 1/σ

Rth = 1/h

Explication

La résistance thermique par convection est Rth = 1/h, basée sur le coefficient de convection h, qui dépend du fluide et de la surface.

7. Lequel des éléments suivants influence principalement le transfert de rayonnement?

La capacité thermique c du matériau
L’émissivité ε et la température à la quatrième puissance
La conductivité λ du matériau
La vitesse du fluide en convection

L’émissivité ε et la température à la quatrième puissance

Explication

Le rayonnement dépend de l’émissivité ε et de la température en 4ème puissance, selon la formule Ø = ε.σ.S.(Tc4 - Tf4), ce qui est distinct des autres modes.

8. Quelle propriété est associée à la capacité thermique d’un matériau?

La chaleur latente nécessaire pour changer d’état
La chaleur sensible qui varie avec la température et la masse
La conductivité électrique du matériau
La résistance électrique directe du matériau

La chaleur sensible qui varie avec la température et la masse

Explication

La capacité thermique c est une propriété qui détermine la chaleur sensible nécessaire pour changer la température d’un matériau, en lien avec sa masse.

9. Dans le contexte des résistances thermiques, que représente l’équation Re = (1/hsi + e/λ + 1/hse)?

La résistance thermique totale pour une paroi composée de plusieurs couches ou interfaces
La résistance thermique d’un seul matériau en conduction
La résistance thermique… du fluide en convection seulement
Une formule pour calculer la chaleur sensible

La résistance thermique totale pour une paroi composée de plusieurs couches ou interfaces

Explication

Re = (1/hsi + e/λ + 1/hse) représente la résistance thermique totale d’un système en série, intégrant conduction et convection, utile pour analyser une paroi multilayer.

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Résistance thermique conduction

Rth = e/λ

Transfert thermique — méthodes?

Conduction, convection, rayonnement.

Formule conduction

Ø = λ.s/e.(Tc - Tf)

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