Couverture de survie ou couverture de laine, bac Centres étrangers 2024

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.

.
. . .

.
.
.. ..
......


...


1. Citer les trois modes de transferts thermiques. préciser celui pour lequel il est nécessaire de protéger les satellites.
Les trois modes de transferts thermiques sont : la conduction, la convection et le rayonnement.
Les satellites doivent être protéger des transferts par rayonnement solaire.
Une personne est recouverte d'une couverture. Le coefficient de transfert thermique de conduction est noté u ( W K-1m-2).
Epaisseur de la couverture de survie : e1 =38 µm ; u1 = 408
W K-1m-2.
Epaisseur de la couverture de laine : e2 = 0,50 mm ;
u2 = 38 W K-1m-2.
La conductivité thermique d'un matériau, notée l, s'exprime en  W K-1 m-1.
2. Etablir par analyse dimensionnelle une relation entre u, l et e.
u ( W K-1m-2) ; l, (  W K-1 m-1) et e (m).
u = l / e.
3. Calculer les valeurs des conductivité thermiques des couvertures et commenter.
l1 = u1 e1 =38 10-6 x 408=0,016
W K-1 m-1.
l2 = u2 e2 =5,0 10-4 x 38=0,019 W K-1 m-1.
A épaisseur égale, une couverture de laine est un peu moins efficace qu'une couverture de survie.

Le rayonnement du corps humain se fait essentiellement dans l'infrarouge.
4. Indiquer dans quel domaine une lampe à halogène émet le plus de rayonnement et justifier son utilisation pour l'étude du transfert thermique à travers les couvertures.

Comme le corps humain, la lampe à halogène émet majoritairement dans l'infrarouge. Cette lampe peut donc remplacer lle corps humain dans l'étude des trannsferts thermiques à travers les couvertures.
On réalise l'expérience ci-dessous avec chaque couverture. On mesure la température en degré à intervalle de temps régulier.

Epaisseur du liège :: 1,0 cm ; masse de cette plaque de liège : 72,4 g ;
 capacité thermique massique du liège : c =2008 J K-1 kg-1.
Les courbes suivantes donnent l'évolution de la température du liège en fonction du temps.



...
....


5. Montrer que l'expression de la variation d'énergie interne d'un système incompressible s'exprime par  :
DU = m c DT ( m : masse ( kg) ; c : capacité thermique massique (
J K-1 kg-1); DT différence de température ( K).
Par analyse dimensionnelle :
DU  s'exprime en joule.
Il en est de même de
m c DT
6. Exprimer le flux thermique F à travers la plaque de liège en fonction de la variation de température et du temps.
7. Comparer l'efficacité de chaque couverture à retenir la chaleur corporelle.
F = Q / Dt.
Premier principe de la thermodynamique : DU = W+Q.
Il n'y a pas d'échange de travail avec le milieu extérieur : W = 0.
F = m c DT / Dt.
Couverture de survie : F1 = 72,4 10-3 x 2008 x4,43 10-3 = 0,64 W.
Couverture de laine : F2 = 72,4 10-3 x 2008 x12,5 10-3 = 1,8 W, trois fois plus grand qu'avec la couverture de survie.
En régime permanent, le flux thermique traversant la couverture est égal au flux traversant le liège.
La couverture de survie est plus efficace que la couverture de laine pour retenir la chaleur corporelle.

ane.



  
menu