Flux thermique et puissance transférée

Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale

À retenir

• Flux thermique : = Q / t (en Watts W). • Énergie transférée : Q = t (en Joules J si t en secondes, ou en Wh si t en heures). • En régime permanent : = cte à travers toutes les couches successives d'une paroi. • 1 kWh = 1000 W 3600 s = 3,6 10^6 J = 3,6 MJ.

Le cours

Débit d'énergie et conservation du flux à travers une paroi Le flux thermique (lettre grecque Phi majuscule) à travers une surface donnée est le quotient de l'énergie thermique transférée Q par la durée t du transfert : = Q/ t • Le flux thermique est physiquement homogène à une puissance thermique : il s'exprime en Watts (1 W = 1 Js^-1 = 1 J/s). • En régime stationnaire (ou régime permanent), la température en chaque point de la paroi ne dépend plus du temps : le flux thermique entrant est exactement égal au flux thermique sortant (pas d'accumulation d'énergie dans la paroi). • L'énergie totale Q perdue ou gagnée pendant une durée t sous un flux constant s'obtient par : Q = t Méthode et ordres de grandeur 1. Repérer si l'on cherche une puissance (, en W) ou une énergie (Q, en J ou kWh). 2. Choisir des unités cohérentes : W et s donnent des joules ; kW et h donnent des kilowattheures (1 kWh = 3,6 MJ). 3. En régime permanent, écrire l'égalité des flux : flux reçu = flux perdu (par exemple, puissance du chauffage = déperditions). Ordres de grandeur : une personne au repos émet environ 100 W ; une fenêtre simple vitrage par temps froid laisse passer quelques centaines de watts ; une maison mal isolée en hiver perd plusieurs kilowatts.

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