Le sauna |
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Métropole 2013 (remplacement) - Exercice 3 - 5 points |
La pratique du sauna est une tradition finlandaise vieille de plus de deux mille ans. À l’origine, il s’agissait de s’installer dans une petite cabane en bois dont on chauffait l’atmosphère avec des pierres brûlantes. De nos jours, la pratique du sauna peut avoir lieu dans une pièce équipée d’un poêle électrique (figure 1) dans laquelle on prend un bain de vapeur sèche. Parmi ses nombreuses vertus, on peut citer la stimulation de la circulation sanguine et l’élimination de la fatigue. Un particulier souhaite installer un sauna* chez lui. Il achète un poêle électrique spécifique et s’intéresse au matériau nécessaire à la construction de la pièce de dimensions 2,0 m x 2,0 m x 3,0 m. Le poêle est constitué d’une résistance chauffante. Des pierres sont posées sur l’appareil : elles ont pour but de générer de la vapeur lorsqu’on y verse de l’eau.
Caractéristiques techniques du poêle :
Capacité thermique massique c, conductivité thermique λ et masse volumique ρ de quelques matériaux :
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La résistance thermique Rth (en K·W-1) d’une paroi a pour expression
$$\mathrm{ R_{th} = \frac{e}{λ \ S} }$$
λ : conductivité thermique en W·m-1·K-1
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1. Les transferts thermiques mis en jeu lors du chauffage
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