Catégorie : Thermique 3A

Une puissance thermique de 5.107 W.m-3 est déposée uniformément dans les tiges de combustibles cylindriques (de diamètre 50 mm)  d'un réacteur nucléaire (voir figure ci-dessous). La distribution de température en régime permanent est donnée par : T(r) = a + br2, où T s'exprime en °C, r en m. Le matériau combustible a une conductivité … Lire la suite 0068-3ACh2. Flux de chaleur dans un combustible nucléaire

On stocke de l'azote liquide à 77 K dans une sphère de 1 m de rayon intérieur et d'épaisseur négligeable. On entoure la sphère d'un isolant de conductivité 0,02 W.m-1.K-1 et d'épaisseur 15 cm. On recouvre la surface extérieure par une sphère d'aluminium supposée parfaitement réfléchissante. On suppose que la température de la paroi intérieure … Lire la suite 0067-3ACh2. Stockage d’azote liquide*

Un courant I circule dans une barre métallique cylindrique de diamètre D (voir figure ci-dessous), de résistivité ρ et de conductivité λ. 1-) Quelle est la puissance calorifique ω dégagée par effet Joule et par unité de volume ? 2-) Calculer la différence de température entre l'axe du cylindre et la surface extérieure. 3-) Faire … Lire la suite 0066-3ACh2. Puissance calorifique dans une barre métallique cylindrique

Les rayonnements radioactifs peuvent pénétrer dans la matière sur quelques centimètres avant d'être stoppés. Mais tous n'ont pas la même facilité à pénétrer la matière : certains sont arrêtés par une simple feuille de papier, alors que d'autres traversent du métal, voire du béton. Le rayonnement alpha est notamment arrêté par une simple feuille de papier, … Lire la suite 0065-3ACh2. Température au sein d’un écran de protection contre les radiations nucléaires*

La distribution de température à travers un mur d'épaisseur emur = 1 m est donnée à chaque instant t, par : T(x) = a + bx +cx2, où T est exprimée en K et x en m. L'origine des x est prise sur la face la plus chaude. Une puissance thermique volumique de w0 = … Lire la suite 0064-3ACh2. Énergie thermique stockée dans un mur plan

On considère le conducteur cylindrique ci-dessous : de résistivité ρ, de conductivité thermique λ1 et de rayon R1, entouré d'une gaine concentrique isolante de rayon extérieur R2 et de conductivité thermique λ2. Le fil infiniment long, est parcouru par un courant d'intensité I et le contact conducteur/isolant est supposé parfait. On appelle Ta la température … Lire la suite 0063-3ACh2. Température au centre d’un conducteur cylindrique*

Soit un câble électrique de diamètre D = 0,2 cm et de longueur L = 2,1 m placé dans une pièce maintenue à la température T∞ = 20°C. Ce câble est parcouru par un courant électrique I = 3A et la tension mesurée est U = 100 V. Au sein de ce câble est alors … Lire la suite 0062-3ACh1. Coefficient de transfert convectif d’un câble électrique

Soit une fine plaque de métal isolée sur sa surface arrière et dont la face avant est exposée au rayonnement solaire (voir figure ci-dessous). La surface exposée possède une absorptivité α = 0,6. On suppose que le flux solaire incident arrivant sur la plaque est φ = 700 W.m-2 et que l'air environnant est à … Lire la suite 0061-3ACh1. Chauffage d’une plaque par énergie solaire

L’éclairage est un besoin ancestral qui remonte à l’Homme préhistorique qui l’a en premier comblé par la maitrise du feu. L’Homme a ensuite inventé la bougie/chandelle puis la lampe à huile. Ensuite les nouvelles technologies développées ont suivi les progrès techniques de la société. La lampe à pétrole a suivi la découverte et l’exploitation du … Lire la suite 0060-3ACh1. Étude d’une lampe à incandescence

Un corps sphérique de rayon R = 10 m est assimilé à un corps noir de température T = 1000 K. Il est supposé seul dans l'espace. On note ρ = 1000 kg/m3 sa masse volumique et c = 5000 J/kg/K sa capacité thermique massique. 1-) Quelle variation de sa température provoque le rayonnement en … Lire la suite 0059-3ACh1. Refroidissement d’un corps noir par rayonnement