Le document traite d'un exercice de rattrapage sur le transfert de chaleur dans un mur d'une pièce climatisée. Il inclut des calculs pour déterminer la résistance thermique, le flux de chaleur entrant et la température intérieure, ainsi que le coût mensuel de la climatisation. Les coefficients de convection, les conductivités thermiques des matériaux et les données économiques sont fournis pour les calculs.

1. RATTRAPAGE ANNEE SCOLAIRE :……2010/2011…….
MATIERE :……TRANSFERT DE CHALEUR DATE :……. 2 Juillet 2011 ……
ENSEIGNANT : Pr. Lotfi AMMAR … DUREE :…… 1H 30……………
CLASSE :……………3 EM ……………….. DOCUMENTS :……… AUTORISES ……
NB. DE PAGES :…………1…………
PROBLEME:
Les murs d’une pièce climatisée à 25°C sont constitués
des différentes couches représentées par la figure ci -
contre.
La température extérieure est de 40 °C, les coefficients
de convection externe et interne ont pour valeur
respectives h e=10 W/m2.K et hi=5 W/m2.K.
1) Calculer la résistance thermique globale du mur.
2) Calculer le flux de chaleur entrant (en Watts)
pour une surface de 40 m 2.
3) Calculer la température de la face intérieure du
mur (Ts,i).
La conductivité thermique du polystyrène est égale à
0,027 W/m.K.
(Question bonus) :
4) Calculer le coût mensuel de la climatisation
représenté par les pertes à travers ces murs en
considérant les données suivantes :
- Fonctionnement 8 h par jour.
- Le Coefficient de performance (COP) de
l’installation de climatisation égale à 2.
- Prix du kWh électrique égal à 0, 100 dinars.
Définition :
q
COP ; Wcomp : puissance du compresseur
Wcomp

2. CORRECTION
Rattrapage transfert (2010/2011)
enduit : 0,72 W/m.K
brique à plat : 0,72 W/m.K
Les propriétés des différents matériaux :
polystyrène : 0,027 W/m.K
plâtre : 0,17 W/m.K
1)
1 L L L L 1
R"
hi k enduit k brique k polys. k plâtre he
1 2 10 2 20 10 2 3 10 2 10 2 1
=
5 0, 72 0, 72 0, 027 0,17 10
TxA (40 25)40
2) q
R" 1, 775
3) Loi de Newton de refroidissement :
q 338
q= 338 = hi A (Ts,i – Ti) Ti Ts,i 25
hiA 5x 40
4) Cette valeur de q représente la chaleur enlevée au niveau de l’évaporateur du système de
climatisation, donc :
338
q=COP x Wcomp. Wcomp. 169 W
2
Durée de fonctionnement en heures : 8 x 30 = 240 h
La consommation sera de : 169 10 -3 x 240 = 40,56 kWh
D’où, le coût est de : 40,56 x 0,100 = 4,056 DT