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ISOLATION THERMIQUE D’UNE HABITATION

La réduction de la consommation d’énergie est aujourd’hui un des enjeux majeurs en France. Les logements représentant près de 43% de cette consommation, depuis plus de dix ans, des efforts ont été réalisés d’une part pour améliorer l’analyse des échanges thermiques dans l’habitation et l’isolation des bâtiments anciennement construits et, d’autre part, pour construire de nouvelles habitations avec des normes de plus en plus drastiques au niveau de la performance énergétique.

Partie 1 : Bilan énergétique d’une habitation

Schématisation des principaux transferts thermiques d’une habitation durant la période d’hiver :

1. On prend comme système l’habitation tout entière.

1.1. Exprimer le transfert thermique $Q_H$ associé de ce système.

1.2. Précisez les signes de chaque membre de $Q_H$.

1.3. Sachant que le transfert thermique solaire ne dépasse pas 20% de la valeur absolue de la somme des autres transferts, prévoir comment va varier qualitativement l’énergie interne $U_H$ de l’habitation.

2. En été la température moyenne de l’air extérieur est supérieure à celle de l’habitation, qui est elle-même supérieure à celle du sol. Préciser de nouveau les signes de chaque membre de $Q_H$.

3. On prend maintenant comme système l’air contenu dans la pièce de l’habitation en hiver.

3.1. Exprimer le transfert thermique $Q_A$ associé au système.

3.2. Préciser les signes de chaque membre de $Q_A$.

3.3. Exprimer la variation d’énergie interne $\mathrm{\Delta }{U}_A$ du système.

3.4. La variation d’énergie interne du système « air contenu dans la pièce » peut aussi s’écrire sous la forme $\mathrm{\Delta }{U}_A=C_A(T_2-T_1)$ où $C_A$ est la capacité thermique de l’air, $T_2$ l...