Transferts d'énergie entre systèmes macroscopiques c-Bilan d'énergie
Calorimétrie Un bloc de cuivre de 80 g porté à 100°C est plongé dans un calorimètre contenant 150 g d’eau. Le récipient intérieur du calorimètre et ses accessoires sont initialement en équilibre thermique avec l’environnement, à 22°C. Le calorimètre et ses accessoires ont une capacité thermique de 70 J.K-1. La température finale d’équilibre thermique est 25°C. a)En déduire la capacité thermique massique du cuivre. b) D’après les tables, on lit 0,384 J.K-1.kg-1. Comment peut-on expliquer la différence? agitateur résistance thermomètre couvercle Recipients intérieur et extérieur isolant
Si le calorimètre isole parfaitement le système de l’extérieur: Si l’ensemble a évolué vers une température supérieure à l’environnement, on peut supposer qu’il y a eu des échanges thermiques avec l’extérieur qui ont diminué ce qu’a reçu le système du bloc de métal. Cela explique le résultat inférieur à la donnée des tables.
Isolation thermique d’un hangar Un hangar de largeur 10m, longueur 15m et hauteur 3m doit être maintenu à 20°C alors que la température extérieure est de -5°C et qu’il se trouve au-dessus et au-dessous de deux hangars similaires déjà maintenus à 20°C. Quel sera le flux de perte thermique si le mur est uniquement de béton de 6 cm? Pour améliorer l’isolation, on ajoute de la laine de verre et des plaques de 2 cm d’épaisseur de bois. Quelle doit être l’épaisseur de laine de verre pour qu’un chauffage fournissant 2,5 kW suffise. Laine de verre Bois Béton Matériau 0,04 0,17 1,66 λ Cond. Th. (W.m-1.K-1)
a) b)