Matières

VITRAGE

Une pièce d’habitation possède une baie vitrée de surface $S=8,0m^2$ 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 $T_e=273K$ 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 $R=25,0\mathrm{\Omega }$.

Caractéristiques de vitrage :
$$\begin{array}{|rr|}\hline \text{ Vitrage de surface }S& \text{Résistance thermique }{R}_{th}(K\cdot W^{-1})\\ \text{Simple : 1 couche de verre }& 6\cdot {10}^{-4}\\ \text{Double : 2 couches de verre et une couche d’argon }& 0,10\\ \text{Triple : 3 couches de verre et 2 couches d’argon }& 0,16\\ \hline\end{array}$$

Partie 1 : Constitution du vitrage de la baie vitrée

On souhaite effectuer un bilan d’énergie de la pièce pendant une durée de référence $\mathrm{\Delta }{t}_{ref}$.
Le radiateur électrique qui chauffe la pièce ne fonctionne que pendant 10 % de la durée de référence. On obtient une température $T_1=293K$ 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 $\mathrm{\Delta }{t}_{ref}$ 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...