Cours Stage - Flux thermique : résistance, thermostat

Flux thermique : système en contact avec un thermostat

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Fiche de cours

I. Flux thermique

 

Rappel : lorsqu’on a une température à l’extérieur d’une zone notée T1 et une température T2 à intérieur de la zone, si T1>T2, alors on a un flux thermique de la zone chaude vers la zone froide. C’est un transfert d’énergie thermique (en Joule).

Le flux thermique $\phi$ : $\phi = \dfrac{Q}{\Delta t}$, avec $Q$ la quantité de chaleur échangé sur une durée $\Delta t$.

Si on a 10J échangé pendant 5secondes, on aura un flux thermique de 2J.s-1. On peut avoir par exemple 30J.s-1.

 

II. Cas du thermostat

 

C’est un système à température constante. Si la zone T1 est à température constante, on dira que la zone est un thermostat. La zone intérieure sera le système et on dira que le système est entouré d’un thermostat.

On a un rectangle avec une température $T$ et autour une zone à température $T_{ext}.$ En supposant que la température extérieure est plus grande, on aura un flux thermique de l’extérieur vers l’intérieur. Il existe une formule qui permet de mesurer le flux entre le thermostat et le système :

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