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VITRAGE

Une pièce d’habitation possède une baie vitrée de surface S=8,0m2 en contact avec l’air extérieur de la pièce se font à travers la surface de la baie vitrée. La température de l’air extérieur Te=273K est constante. La pièce est chauffée par un radiateur électrique alimenté par le secteur.

Caractéristiques du radiateur électrique :
Un radiateur électrique convertit intégralement le travail électrique qu’il reçoit en transfert thermique Q qu’il évacue dans la pièce. La tension d’alimentation est U=230V et la résistance R=25,0Ω.

Caractéristiques de vitrage :
 Vitrage de surface SRésistance thermique Rth(KW1)Simple : 1 couche de verre 6104Double : 2 couches de verre et une couche d’argon 0,10Triple : 3 couches de verre et 2 couches d’argon 0,16

Partie 1 : Constitution du vitrage de la baie vitrée

On souhaite effectuer un bilan d’énergie de la pièce pendant une durée de référence Δtref.
Le radiateur électrique qui chauffe la pièce ne fonctionne que pendant 10 % de la durée de référence. On obtient une température T1=293K constante en tout point de la pièce.

1. a. Quels modes de transferts thermiques peuvent être mis en jeu entre le radiateur électrique et la pièce ?

b. Exprimer le transfert thermique Q fourni par le radiateur à la pièce pendant la durée de référence Δtref en fonction de la tension d’alimentation U du radiateur et de sa résistance R.

2. En déduire, en effectuant le bilan d’énergie du système {pièce et baie vitrée}, le flux thermiq...

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