Exercices complémentaires du chapitre 2. Exercice 1 : Piscine

Nom :
1STI2D
Exercices complémentaires du chapitre 2.
Lors d’un calcul, exprimer le résultat sous forme littérale avant d’effectuer le calcul numérique. L’écriture scientifique
des nombres doit être utilisée lorsque cela devient nécessaire.
Exercice 1 : Piscine
Lors des opérations de nettoyage d’une piscine publique, un bassin de nage d’un volume de 630 m3 est
rempli d’eau froide à 10 ◦C. Afin de réchauffer ce basin pour accueillir les baigneurs, sa température
doit être élever à 28 ◦C.
1. Sachant la capacité thermique massique de l’eau est ceau = 4180 J·kg−1 ·K−1 et que la masse
volumique de l’eau est ρeau = 1000 kg·m−3 . Quelle est l’énergie nécessaire au chauffage de l’eau
du bassin ?
2. Convertir ce résultat en kW·h et déduire le coût énergétique sachant qu’EDF facture 0,10 e
chaque kilowattheure consommé.
3. Quelle puissance thermique faudra t-il apporter à ce bassin afin de le chauffer en 48 h ?
Exercice 2 : PAC
Les pompes à chaleur PAC (eau/eau) valorisent les calories
de l’eau des nappes phréatiques par le biais de réseaux de capteurs, de sondes ou de forages. Très performant quelle que soit
la température hivernale. Dans certaines régions de France où les
températures peuvent descendre très vite, on utilise de plus en
plus des pompes a chaleur (PAC) eau /eau avec captage et rejet
dans la nappe phréatique car l’eau, même en hiver ne descend
jamais en dessous de +10 ◦C.
Les émetteurs de chauffage requis pour diffuser la chaleur produite peuvent être de différents
types : plancher solaire chauffant, radiateurs basse température. . . En effet, le COP (coefficient de
performance) d’une (PAC) eau /eau sera encore très bon grâce au niveau de température de l’eau
puisée.
Une pompe à chaleur eau/eau
réchauffe de l’eau chaude basse
température (eau de chauffage)
d’un débit de 1100 L/h. Pour le
confort, on chauffe le plancher de la
maison, la température doit sortir
de la PAC à 40 ◦C pour réchauffer
le sol et retourner à 34 ◦C.
On donne la capacité thermique massique de l’eau : ceau =
4180 J·kg−1 ·K−1
La masse volumique de l’eau
est : ρeau = 1000 kg·m−3 .
1. Quelle est la quantité de chaleur sensible Qs qu’apporte la PAC en une heure ?
2. Quelle est la puissance thermique utile transportée par l’eau chaude ?
Chapitre 2 : Habitat – Énergie interne.
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