Transfert thermique

[invited94aadc7]

Bonjour tous le monde,
j'aimerai savoir comment ce réparti la chaleur dans un système à 3 corps(isolé):
J'ai un volume V=0,029m³ d'air séparé d'un volume d'eau de V=10L par une plaque de cuivre de 0,8 mm d'épaisseur. (Imaginez le système comme une boite rectangulaire de dimension 50.40.10cm ).
Disons que la plaque de cuivre est chauffé de 1°C par min, comment connaitre la répartition de la chaleur dans la système ?
J'utilise le premier principe de thermodynamique pour calculer le flux mais ça ne marche que pour un système a 2 corps non? Parce qu'on peut calculer le flux de la plaque à l'eau mais ça serais négliger la chaleur capté par l'air.
En fait, Je n'arrive pas à calculerla proportion de chaleur capté par l'air,je sais que il a un conductivité 23 fois moins importante que l'eau et une capacité 4 fois inférieur, mais cela dépend de la température aussi ... aïe aïe aïe

-capacité thermique - air: 1005 J/(kg.K) - eau: 4185 J/(kg.K)
-conductivité thermique de l'aire: 0,0262W/(K.m)
-conductivité thermique de l'eau: 0,6 W/(K.m)
-conductivité thermique du cuivre: 390W/(K.m)

Merci d'avance je n'arrive pas à avancer.
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[invite2313209787891133]

Bonjour

Cette question n'est pas claire; le montage est une boite contenant de l'eau et de l'air séparés par une plaque de cuivre ?

[invited94aadc7]

Oui exact, et je cherche à comprendre comment se dissipe la chaleur entre l'air et l'eau. Quel est la quantité de chaleur capté par l'air et celle absorbé par l'eau.

[invite2313209787891133]

En fait le point important est le coefficient d'échange fluide/interface.
Dans les conditions que tu donnes il est d'environ 450W/m².°C coté eau et 5.6W/m².°C coté air, donc il y a environ 80 fois plus d’énergie cédée coté eau, si les 2 fluides sont à la même température.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited94aadc7]

Merci pour votre réponse, mais comment faîtes vous ? J'ai vu que la formule du coefficient d'échange est h = ΔQ/(S*ΔT*Δt) , avec je pense ΔQ=C*m* Δt=390*1,42*1=553.8 puis S=0,50*0,40=0,2m**3 et ΔT=1°C et Δt=60 s mais je trouve pas 450W/m².°C .. est ce la bonne formule ?
Et est ce possible de le calculer si les 2 fluides sont à températures différentes ?

[invite2313209787891133]

Pour le calculer il faut utiliser des corrélations, ce n'est pas évident à expliquer comment ça fonctionne en quelques mots, mais si tu veux en savoir plus tu peux regarder ici: http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_de_Nusselt

Ton calcul n'est pas correct car tu prend la formule à l'envers; le coefficient se calcule en fonction des conditions (nature du fluide, plage de température, viscosité, conductivité, densité et taille/forme de l'interface), et c'est à partir de ce coefficient que l'on peut connaitre le delta de température entre la paroi et le fluide.
On peut le calculer aussi à des températures différentes, en fait les coefficients que je t'ai donné ne changeront pas beaucoup en fonction de la température (tant que l'eau n'entre pas en ébullition).

[invite2313209787891133]

Trop tard pour éditer...
Tu peux regarder ici aussi : http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_de_Grashof

[invited94aadc7]

Merci bien en tout cas de vos réponses !