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Calcul de thermique, résultat surprenant



  1. #1
    louison2

    Calcul de thermique, résultat surprenant


    ------

    Bonjour
    Je me permets de soumettre un calcul dont le résultat me paraît surprenant, et donc éventuellement faux.
    J'apporte 200 W sous forme de chaleur, à un milieu thermiquement isolé, initialement composé de 25L d'air à température ambiante (20°C) et pression atmosphérique.
    Je souhaite estimer la vitesse à laquelle augmente la température (°C/min), et je trouve un résultat qui me semble énorme (400 °C/min), de la façon suivante :

    Je m'intéresse à un état "pseudo-stable", c'est à dire que je considère une augmentation de température faible (de l'ordre de 4 ou 5 degrés) et un temps court. Donc je prends des valeurs constantes pour les caractéristiques de l'eau.
    Cela donne (valeurs arrondies, c'est juste une estimation) :

    Cp = 1000 J/(K.kg)
    rho = 1,2 kg/m³ = 0,0012 kg/L

    Q = m.Cp.DeltaT
    soit P.Deltat = m.Cp.DeltaT

    d'où ce que je cherche
    DeltaT/Deltat = P/(rho.V.Cp)
    et j'obtiens une augmentation de 400 K/min, qu'en pensez-vous ?

    -----

  2. #2
    pmdec

    Re : Calcul de thermique, résultat surprenant

    200W pendant 1 minute = 12000J
    25 litres d'air à 0,0012Kg/litre = 0,030Kg

    12000/0,030 = 400000J/Kg

    Si l'enceinte isolée est élastique,
    Avec Cp=1000J/(Kg.K), on obtient bien 400K (400000/1000).

    Si l'enceinte est rigide,
    il faut utiliser Cv (=700J/(Kg.K) pour l'air. DeltaK = 400000/700 = 570K

    Qu'y a-t-il d'étonnant ?

  3. #3
    louison2

    Re : Calcul de thermique, résultat surprenant

    Bonjour
    Merci pour la confirmation du résultat (enfin du moins de l'ordre de grandeur). J'étais surpris d'imaginer qu'une "ampoule de 200W" puisse réchauffer aussi vite un petit volume d'air (25 L). Mais c'était une impression trompeuse !

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