Terminale Scientifique > Physique-Chimie > Comprendre : Énergie, matière et rayonnement > Stage - Système, transferts thermiques

STAGE - SYSTÈME, TRANSFERTS THERMIQUES

Exercice - Chauffage solaire



L'énoncé

Un propriétaire de camping souhaite installer un bloc sanitaire dont l’eau sera chauffée par installation solaire. Il pense à un chauffe-eau solaire, constitué de deux organes : des capteurs solaires sous la forme de plaque qui captent les rayons du Soleil et chauffent un liquide caloporteur et un ballon d’eau chauffé par le liquide à travers un serpentin en cuivre.


  • Question 1

    Un transfert thermique peut s’effectuer selon trois modes. D’après la situation exposée ci-dessus, illustrer chacun de ces modes.

  • Question 2

    Le camping veut accueillir 150 personnes, ayant chacun des besoins de 40L d’eau chaude.

    Sachant que le ballon a un volume de 600 L, estimer le nombre de ballons d’eau chaude nécessaire pour cette installation.

  • Question 3

    Ensuite, déterminer l’énergie interne de l’eau nécessaire pour augmenter sa température de 15°C à 50°C, sachant que sa capacité calorifique massique est $4180 J.kg^{-1}.K^{-1}$ et que sa masse vaut 1kg par litre d’eau.

  • Question 4

    On sait que 1 Wh = 3600 J. Sachant que le prix d’un kWh est d’environ 0.15 euros, estimer le coût de l’installation par jour pour le propriétaire de camping.

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