Exercices sur le transfert de chaleur

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Niveau: Secondaire
BEP indus Exercices sur le transfert de chaleur 1/6 EXERCICES SUR LE TRANSFERT DE CHALEUR Exercice 1 On étudie l'élévation de température des plaquettes de frein du scooter lors d'un freinage brutal. La masse totale du scooter additionnée à celle de Greg est de 160 kg et sa vitesse au début du freinage est de 36 km/h (10 m/s). 1) Calculer, en joule, l'énergie cinétique Ec que possède le scooter avant de freiner. 2) Au cours du freinage, on admet que toute l'énergie cinétique du scooter se transforme intégralement en chaleur. Les plaquettes de freins, de masse totale de 150 g, sont en céramique de carbone de capacité thermique massique 260 J/(kg.°C). Calculer, en °C, l'augmentation de température (?f – ?i) des plaquettes. Arrondir le résultat à l'unité. 3) Pour chaque ligne, cocher la bonne case : V F • Lors du freinage, l'énergie cinétique est conservée. • Lors du freinage, l'énergie cinétique est dégradée. • L'énergie cinétique double si la vitesse double. • Lors du freinage, le mode de transfert de l'énergie cinétique en énergie thermique est le travail mécanique. (D'après sujet de BEP Métiers de l'électricité Groupement des académies de l'Est Session 2005) Exercice 2 Pour chauffer une chambre de volume 40 m3, on utilise un radiateur électrique.

module numéro

capacités thermiques

bep indus

échanges thermiques avec l'extérieur

energie électrique

Sujets

Académie de Poitiers

Académie de Rennes

Énergie électrique

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Langue	Français

Extrait

http://maths-sciences.fr BEPindus EXERCICESSURLETRANSFERTDECHALEURExercice 1On étudie l’élévation de température des plaquettes de frein du scooter lors d’un freinage brutal. La masse totale du scooter additionnée à celle de Greg est de 160 kg et sa vitesse au début du freinage est de 36 km/h (10 m/s). 1) Calculer, en joule, l’énergie cinétiqueEcque possède le scooter avant de freiner. 2) Au cours du freinage, on admet que toute l’énergie cinétique du scooter se transforme intégralement en chaleur. Les plaquettes de freins, de masse totale de 150 g, sont en céramique de carbone de capacité thermique massique 260 J/(kg.°C). Calculer, en °C, l’augmentation de température (qf –qi) des plaquettes. Arrondir le résultat à l'unité. 3) Pour chaque ligne, cocher la bonne case : V F ·Lors du freinage, l’énergie cinétique est conservée.·Lors du freinage, l’énergie cinétique est dégradée.·L’énergie cinétique double si la vitesse double.Lors du freinage, le mode de transfert de l’énergie cinétique en énergie thermique est le travail mécanique. (D’après sujet de BEP Métiers de l’électricité Groupement des académies de l’Est Session 2005) Exercice 2 3 Pour chauffer une chambre de volume 40 m , on utilise un radiateur électrique. La pièce est à 14°C et on veut obtenir une température de 19°C. 1) Sachant qu’un litre d’air a une masse de 0,0013 kg, calculer la masse d’air contenu dans la 3 chambre. On rappelle : 1 m= 1000 L. 2) Quelle énergie thermiqueEen joules doit-on fournir pour amener la température de la pièce de 14°C à 19°C ? On suppose que les échanges thermiques avec l’extérieur sont négligeables. -1 -1 La chaleur massique de l’air c = 1003 J.kg. °C. 3) Sachant que la résistanceR duradiateur est de 20 ohms, calculer l’intensitéI ducourant ème nécessaire pour atteindre cette température en 15 minutes. (arrondir le résultat final au 1/10). On rappelleRI²t. (D’après sujet de BEP Secteur 4 Session 2000) Exercices sur le transfert de chaleur1/6