1.1 (1,5 pt) - Compétence S'approprier : Nommer les 3 modes de transfert thermique et associer chacun à son exemple (solide, fluide, onde).

1.2 (1,5 pt) - Compétence Réaliser : Écrire la formule de la quantité de chaleur $Q$ et donner la signification de chaque terme ($m, c, \Delta T$).

1.3 (1 pt) - Compétence Réaliser : Convertir $1\text{ kWh}$ en Joules (J).

Un atelier possède une façade extérieure de surface $S = 100\text{ m}^2$ constituée de 2 couches :

• Parpaing béton : $e_1 = 20\text{ cm} = 0{,}20\text{ m}$, $\lambda_1 = 1{,}15\text{ W}/(\text{m}\cdot\text{K})$.

• Polystyrène isolant : $e_2 = 10\text{ cm} = 0{,}10\text{ m}$, $\lambda_2 = 0{,}035\text{ W}/(\text{m}\cdot\text{K})$.

En hiver, la température intérieure est $T_{int} = 19^\circ\text{C}$ et la température extérieure est $T_{ext} = -1^\circ\text{C}$ ($\Delta T = 20^\circ\text{C}$).

2.1 (3 pts) - Compétence Réaliser : Calculer la résistance thermique $R_1$ du béton et $R_2$ du polystyrène, puis en déduire la résistance totale $R_{tot}$ du mur.

2.2 (2,5 pts) - Compétence Analyser : Calculer le flux thermique $\Phi = \frac{S \cdot \Delta T}{R_{tot}}$ perdu à travers le mur en Watts (W) et en kW.

2.3 (2,5 pts) - Compétence Valider : Calculer l'énergie thermique perdue en 24 heures en kWh ($E = \Phi \times 24\text{ h}$) et son coût à 0,25 € / kWh.

Pour le nettoyage des outillages, un chauffe-eau électrique élève la température de $m = 200\text{ kg}$ d'eau ($c_{eau} = 4180\text{ J}/(\text{kg}\cdot^\circ\text{C})$) de $T_i = 15^\circ\text{C}$ à $T_f = 65^\circ\text{C}$ ($\Delta T = 50^\circ\text{C}$) en une durée de $\Delta t = 2\text{ heures} = 7200\text{ s}$.

3.1 (3 pts) - Compétence Réaliser : Calculer la quantité de chaleur $Q$ nécessaire au chauffage de l'eau en Joules (J) et en MJ.

3.2 (3 pts) - Compétence Analyser : Calculer la puissance thermique utile $P_{utile} = \frac{Q}{\Delta t}$ développée par la résistance de chauffe en Watts et en kW.

3.3 (2 pts) - Compétence Communiquer : Déterminer l'énergie consommée en kWh ($E = P \times 2\text{ h}$) et donner 2 conseils pour limiter les déperditions d'eau chaude dans les tuyaux (ex: isolation des conduits/calorifugeage).