I85PREP
⌘ K
BTS FED study materials
BTS FED study resources

BTS FED practice questions

One question at a time. Build your BTS FED understanding.

First 50 of 200 questions. Each one lists the choices, the correct answer, and an explanation. The checker at the top of this page saves progress in this browser when it is available.

Continue in the practice tool above to load more questions, 50 at a time.

Question 1Fluides et énergies

Dans une installation de chauffage collectif, quelle grandeur reste constante dans un circuit fermé en régime permanent, en l'absence de fuite et de prélèvement ?

  1. Le débit massique de fluide caloporteur Correct answer.
  2. La pression absolue en tout point du circuit
  3. La vitesse du fluide dans chaque tronçon
  4. La température de départ de la chaudière

Explanation

En régime permanent, sans fuite ni prélèvement, la conservation de la masse impose un débit massique identique dans toutes les sections du circuit fermé. La pression, la vitesse et la température peuvent varier d'un point à l'autre selon les pertes de charge et les échanges thermiques.

Question 2Fluides et énergies

Un circulateur assure un débit volumique de 2,4 m³/h dans une conduite de diamètre intérieur 25 mm. Quelle est la vitesse moyenne d'écoulement ?

  1. Environ 1,36 m/s Correct answer.
  2. Environ 0,85 m/s
  3. Environ 3,40 m/s
  4. Environ 0,34 m/s

Explanation

On convertit le débit : 2,4 m³/h = 6,67·10⁻⁴ m³/s. La section vaut π·d²/4 = π·(0,025)²/4 ≈ 4,91·10⁻⁴ m². La vitesse v = Q/S ≈ 6,67·10⁻⁴ / 4,91·10⁻⁴ ≈ 1,36 m/s.

Question 3Fluides et énergies

Quel est l'effet d'une augmentation de la température de l'eau sur sa masse volumique et sur le débit volumique à débit massique constant ?

  1. La masse volumique diminue et le débit volumique reste inchangé
  2. La masse volumique augmente et le débit volumique diminue
  3. La masse volumique diminue et le débit volumique augmente Correct answer.
  4. La masse volumique et le débit volumique augmentent tous deux

Explanation

L'eau se dilate lorsque sa température s'élève : sa masse volumique diminue. À débit massique constant, le débit volumique Q = ṁ/ρ augmente donc, ce qui accroît la vitesse dans les mêmes conduites et les pertes de charge.

Question 4Fluides et énergies

Quelle unité du Système international correspond à la puissance thermique d'un générateur ?

  1. Le watt Correct answer.
  2. Le pascal
  3. Le kilowattheure
  4. Le joule

Explanation

La puissance est une énergie par unité de temps ; son unité SI est le watt, soit un joule par seconde. Le joule et le kilowattheure mesurent une quantité d'énergie, pas un flux de puissance.

Question 5Fluides et énergies

Une chaudière fournit une puissance utile de 24 kW. Le débit d'eau est de 0,30 kg/s et la chaleur massique de l'eau vaut 4,18 kJ/(kg·K). Quel est l'écart de température entre retour et départ ?

  1. Environ 9,5 K
  2. Environ 38,2 K
  3. Environ 4,8 K
  4. Environ 19,1 K Correct answer.

Explanation

La relation s'écrit P = ṁ·c·ΔT, donc ΔT = P/(ṁ·c) = 24 000/(0,30 × 4 180) ≈ 19,1 K. Cet écart correspond au régime typique d'un circuit à faible débit.

Question 6Fluides et énergies

Dans un réseau de distribution de chaleur, quel phénomène explique principalement la perte de charge linéaire dans une conduite droite ?

  1. La compressibilité de l'eau aux pressions usuelles
  2. La variation de pression atmosphérique locale
  3. Le frottement visqueux du fluide contre la paroi interne Correct answer.
  4. Le rayonnement thermique de la conduite

Explanation

La perte de charge linéaire résulte du frottement visqueux entre le fluide et la paroi, décrit par le coefficient de frottement et la rugosité. Elle croît avec la vitesse et la longueur de conduite.

Question 7Fluides et énergies

Un circuit hydraulique présente un débit de 3 m³/h et une perte de charge totale de 25 kPa. Quelle est la puissance hydraulique dissipée par le circulateur ?

  1. Environ 7,5 W
  2. Environ 75 W
  3. Environ 208 W
  4. Environ 20,8 W Correct answer.

Explanation

La puissance hydraulique vaut P = Q·Δp avec Q en m³/s : 3/3600 = 8,33·10⁻⁴ m³/s. On obtient P = 8,33·10⁻⁴ × 25 000 ≈ 20,8 W.

Question 8Fluides et énergies

Quel dispositif limite la pression dans un circuit de chauffage fermé en cas de dilatation excessive de l'eau ?

  1. Le vase d'expansion avec sa soupape de sécurité Correct answer.
  2. Le pot à boue sur le retour
  3. Le circulateur à vitesse variable
  4. Le disconnecteur à zone de pression réduite

Explanation

Le vase d'expansion absorbe la variation de volume de l'eau liée à la température, et la soupape de sécurité limite la pression maximale admissible du circuit. Les autres organes n'ont pas cette fonction de sécurité.

Question 9Fluides et énergies

Quel est le pouvoir calorifique inférieur (PCI) du gaz naturel utilisé comme référence pour les calculs de débit de gaz combustible ?

  1. Environ 25,0 kWh/m³
  2. Environ 9,5 kWh/m³ Correct answer.
  3. Environ 15,5 kWh/m³
  4. Environ 4,2 kWh/m³

Explanation

Le gaz naturel distribué en France présente un PCI de l'ordre de 9 à 10 kWh par mètre cube normal, souvent pris à environ 9,5 kWh/m³. Cette valeur sert à convertir un débit volumique de gaz en puissance disponible.

Question 10Fluides et énergies

Un brûleur consomme 1,8 m³/h de gaz naturel de PCI 9,5 kWh/m³. Le rendement de combustion du générateur est de 92 %. Quelle est la puissance utile approximative ?

  1. Environ 19,0 kW
  2. Environ 17,1 kW
  3. Environ 9,5 kW
  4. Environ 15,7 kW Correct answer.

Explanation

La puissance sur PCI vaut 1,8 × 9,5 = 17,1 kW. La puissance utile est le produit par le rendement : 17,1 × 0,92 ≈ 15,7 kW.

Question 11Fluides et énergies

Quel est l'ordre de grandeur du pouvoir calorifique inférieur du fioul domestique ?

  1. Environ 10 kWh/litre Correct answer.
  2. Environ 25 kWh/litre
  3. Environ 3,5 kWh/litre
  4. Environ 42 kWh/litre

Explanation

Le fioul domestique présente un PCI d'environ 10 kWh par litre, valeur utilisée pour dimensionner les gicleurs et estimer la consommation. Le pouvoir calorifique supérieur est légèrement plus élevé.

Question 12Fluides et énergies

Dans une installation de gaz combustible, quel est le rôle d'un détendeur de gaz ?

  1. Réduire et stabiliser la pression de distribution à la pression d'utilisation Correct answer.
  2. Mesurer le volume de gaz consommé
  3. Couper automatiquement l'alimentation en cas de surchauffe du local
  4. Filtrer les particules solides du gaz

Explanation

Le détendeur abaisse la pression d'entrée à la pression de service et la maintient à peu près constante malgré les variations de débit et de pression amont. Il ne mesure ni ne filtre le gaz.

Question 13Fluides et énergies

Un local de 120 m² a une déperdition thermique de 65 W/m². Quelle puissance de chauffage faut-il installer pour couvrir ces déperditions ?

  1. Environ 1,8 kW
  2. Environ 7,8 kW Correct answer.
  3. Environ 5,4 kW
  4. Environ 78 kW

Explanation

La puissance nécessaire est le produit de la surface par la déperdition surfacique : 120 × 65 = 7 800 W, soit environ 7,8 kW.

Question 14Fluides et énergies

Quel est l'effet de l'ajout d'un antigel (glycol) dans un circuit d'eau chaude sur ses propriétés thermiques ?

  1. La chaleur massique et la viscosité augmentent toutes deux
  2. La chaleur massique et la viscosité diminuent toutes deux
  3. La chaleur massique diminue et la viscosité augmente Correct answer.
  4. La chaleur massique augmente et la viscosité diminue

Explanation

Le glycol abaisse la chaleur massique du mélange et augmente sa viscosité par rapport à l'eau pure. Il faut donc majorer le débit pour transporter la même puissance et s'attendre à des pertes de charge plus élevées.

Question 15Fluides et énergies

Dans une installation de chauffage, quel organe assure la sécurité de coupure du combustible lorsque le brûleur ne s'allume pas dans le temps de sécurité imparti ?

  1. Le thermostat d'ambiance
  2. Le limiteur de pression différentielle
  3. Le purgeur automatique
  4. Le boîtier de sécurité à détection de flamme Correct answer.

Explanation

Le boîtier de sécurité surveille la présence de flamme et coupe l'alimentation en combustible si l'allumage échoue ou si la flamme s'éteint. C'est un organe de sécurité essentiel contre les accumulations de gaz imbrûlé.

Question 16Fluides et énergies

Un échangeur à plaques présente une puissance de 30 kW avec un écart de température logarithmique moyen de 12 K et un coefficient global de 1 500 W/(m²·K). Quelle surface d'échange est nécessaire ?

  1. Environ 1,67 m² Correct answer.
  2. Environ 16,7 m²
  3. Environ 5,4 m²
  4. Environ 0,17 m²

Explanation

La loi de l'échangeur donne P = U·S·ΔTlm, donc S = P/(U·ΔTlm) = 30 000/(1 500 × 12) ≈ 1,67 m².

Question 17Fluides et énergies

Quelle affirmation décrit correctement le comportement d'une pompe à chaleur air/eau en régime de chauffage ?

  1. Elle prélève des calories à l'air extérieur et les restitue à l'eau du circuit à une température plus élevée Correct answer.
  2. Elle fonctionne sans apport d'énergie électrique dès que la température extérieure est positive
  3. Elle produit de la chaleur uniquement par effet Joule dans une résistance
  4. Elle restitue à l'air extérieur la chaleur prélevée dans l'eau du circuit

Explanation

La pompe à chaleur prélève de l'énergie à une source froide, ici l'air extérieur, et la transfère à une source chaude, l'eau du circuit, grâce à un cycle thermodynamique et un compresseur. Le COP traduit le rapport entre chaleur utile et travail du compresseur.

Question 18Fluides et énergies

Un circuit de chauffage fonctionne avec un départ à 70 °C et un retour à 50 °C. Quelle est la température moyenne de l'eau utilisée pour estimer sa masse volumique ?

  1. 50 °C
  2. 70 °C
  3. 120 °C
  4. 60 °C Correct answer.

Explanation

La température moyenne du fluide sur le tronçon considéré est la moyenne arithmétique des températures d'entrée et de sortie, soit (70+50)/2 = 60 °C. Elle sert aux calculs de propriétés physiques.

Question 19Fluides et énergies

Pourquoi privilégie-t-on un régime de température de départ plus bas dans une installation de chauffage alimentée par une pompe à chaleur ?

  1. Parce que la chaleur massique de l'eau augmente fortement à basse température
  2. Parce que le COP de la PAC augmente lorsque l'écart de température à fournir diminue Correct answer.
  3. Parce que la puissance des émetteurs augmente automatiquement à basse température
  4. Parce que les pertes de charge du circuit deviennent nulles

Explanation

Le COP d'une pompe à chaleur s'améliore lorsque la température de condensation, donc la température de départ, est plus basse. Un régime de 45/35 °C avec plancher chauffant offre un meilleur rendement saisonnier qu'un régime haute température.

Question 20Fluides et énergies

Quel est le débit volumique d'eau nécessaire pour transporter 12 kW avec un écart de température de 10 K, en prenant ρ = 1 000 kg/m³ et c = 4,18 kJ/(kg·K) ?

  1. Environ 1,03 m³/h Correct answer.
  2. Environ 0,29 m³/h
  3. Environ 10,3 m³/h
  4. Environ 2,87 m³/h

Explanation

Le débit massique vaut ṁ = P/(c·ΔT) = 12 000/(4 180 × 10) ≈ 0,287 kg/s. Avec ρ = 1 000 kg/m³, cela donne 2,87·10⁻⁴ m³/s, soit environ 1,03 m³/h.

Question 21Fluides et énergies

Quel phénomène peut provoquer l'apparition de cavitation dans un circulateur de chauffage ?

  1. Un diamètre de conduite trop grand sur le refoulement
  2. Un excès de pression statique dans le vase d'expansion
  3. Une température de retour trop basse par rapport au départ
  4. Une pression absolue à l'aspiration qui descend sous la pression de vapeur saturante de l'eau Correct answer.

Explanation

La cavitation apparaît lorsque la pression locale du liquide chute sous sa pression de vapeur saturante : des bulles se forment puis implosent, érodant la roue. Un fonctionnement à température élevée et à faible pression d'aspiration favorise ce risque.

Question 22Fluides et énergies

Sur une installation gaz, quelle grandeur caractérise la pression relative lue sur un manomètre branché en aval du détendeur ?

  1. La pression absolue mesurée par rapport au vide
  2. La pression mesurée par rapport à la pression atmosphérique Correct answer.
  3. Le débit volumique instantané du gaz
  4. La masse volumique du gaz dans la conduite

Explanation

Un manomètre relatif mesure la différence entre la pression du fluide et la pression atmosphérique ambiante. La pression absolue, utilisée dans les calculs thermodynamiques, s'obtient en ajoutant la pression atmosphérique.

Question 23Fluides et énergies

Un générateur à condensation atteint un rendement sur PCI de 105 %. Comment expliquer cette valeur supérieure à 100 % ?

  1. Le rendement dépasse 100 % car le brûleur produit plus d'énergie que le gaz consommé
  2. Le rendement est calculé sur PCI alors que la condensation récupère une partie de la chaleur latente, incluse dans le PCS Correct answer.
  3. Le rendement est surestimé par le compteur de gaz qui sous-estime le débit
  4. Le rendement dépasse 100 % parce que l'eau de retour apporte de la chaleur au générateur

Explanation

Le PCI exclut la chaleur latente de vaporisation de l'eau contenue dans les fumées. En condensant cette vapeur, le générateur récupère une énergie qui n'est pas comptée dans le PCI, d'où un rendement calculé sur PCI pouvant dépasser 100 %.

Question 24Fluides et énergies

Quel est le rôle d'un séparateur d'air sur un circuit de chauffage ?

  1. Mesurer le débit volumique du fluide caloporteur
  2. Évacuer les bulles d'air dissoutes et entraînées pour éviter les points de désamorçage Correct answer.
  3. Chauffer le fluide avant son passage dans la chaudière
  4. Réduire la pression statique du circuit

Explanation

L'air présent dans un circuit provoque des bruits, des points chauds et un mauvais fonctionnement des circulateurs. Le séparateur d'air favorise la remontée et l'évacuation des bulles, souvent associé à un purgeur automatique.

Question 25Fluides et énergies

Un réseau de chaleur transporte de l'eau à 110 °C sur 500 m avec un débit de 20 m³/h. Quel est l'ordre de grandeur de la perte de charge totale si la perte linéaire est de 150 Pa/m et les pertes singulières représentent 20 % de la perte linéaire ?

  1. Environ 150 kPa
  2. Environ 75 kPa
  3. Environ 15 kPa
  4. Environ 90 kPa Correct answer.

Explanation

La perte linéaire totale vaut 150 × 500 = 75 000 Pa. En ajoutant 20 % de pertes singulières, on obtient 75 000 × 1,2 = 90 000 Pa, soit environ 90 kPa.

Question 26Fluides et énergies

Dans une installation de chauffage collectif, quelle grandeur est directement responsable de la variation de la perte de charge dans les tuyauteries selon la loi de Darcy-Weisbach ?

  1. La masse volumique du fluide
  2. Le diamètre intérieur des tuyaux
  3. La longueur développée du réseau
  4. Le carré de la vitesse d'écoulement Correct answer.

Explanation

La perte de charge linéaire s'exprime par ΔP = λ·(L/D)·(ρ·v²/2). La vitesse intervient au carré, ce qui explique qu'un doublement de débit (donc de vitesse à section constante) multiplie par quatre les pertes de charge. Les autres paramètres influencent aussi la perte de charge mais pas de façon quadratique.

Question 27Fluides et énergies

Quel est le rôle principal d'un vase d'expansion à membrane dans une installation de chauffage fermée ?

  1. Absorber la dilatation de l'eau et maintenir la pression du circuit Correct answer.
  2. Éliminer les gaz dissous dans l'eau
  3. Réguler le débit de la pompe de circulation
  4. Séparer les boues et les particules en suspension

Explanation

Le vase d'expansion compense l'augmentation de volume de l'eau lors de son échauffement et maintient une pression minimale en tout point du circuit. Il évite ainsi les surpressions et le désamorçage. Les fonctions de séparation de boues, de dégazage et de régulation de débit sont assurées par d'autres organes.

Question 28Fluides et énergies

Quelle est l'unité légale de pression dans le Système international, utilisée pour exprimer les pressions dans les circuits de fluides ?

  1. Le pascal Correct answer.
  2. Le bar
  3. Le millimètre de colonne d'eau
  4. Le kilogramme-force par centimètre carré

Explanation

Le pascal (Pa) est l'unité de pression du SI, définie comme un newton par mètre carré. Les autres unités sont des unités pratiques ou anciennes, encore utilisées sur le terrain mais qui ne font pas partie du SI. Les calculs de pertes de charge et de puissance hydraulique se font en pascals.

Question 29Fluides et énergies

Quel dispositif de sécurité coupe automatiquement l'arrivée de gaz si la flamme du brûleur s'éteint accidentellement ?

  1. Le robinet de sectionnement
  2. La vanne de sécurité à action directe Correct answer.
  3. Le Pressostat gaz
  4. Le détendeur de gaz

Explanation

La vanne de sécurité à action directe (ou électrovanne de sécurité) est pilotée par le dispositif de surveillance de flamme. En cas de disparition du signal de flamme, elle se ferme immédiatement et coupe l'alimentation en gaz. Les autres organes n'assurent pas cette fonction de coupure automatique sur défaut de flamme.

Question 30Fluides et énergies

Quelle grandeur mesure un thermomètre à sonde plongée installé sur le départ d'un circuit de chauffage ?

  1. La température des fumées du générateur
  2. La température ambiante du local
  3. La température de l'eau en circulation Correct answer.
  4. La température de surface du tuyau

Explanation

Une sonde plongée est immergée dans le fluide et mesure sa température réelle. Elle est utilisée pour la régulation ou la surveillance du régime d'eau. Les autres températures se mesurent avec des sondes adaptées (ambiance, contact, fumées).

Question 31Fluides et énergies

Quel est l'ordre de grandeur du pouvoir calorifique supérieur (PCS) du propane commercial ?

  1. 25,9 kWh/m³ Correct answer.
  2. 12,8 kWh/m³
  3. 35,8 kWh/m³
  4. 9,5 kWh/m³

Explanation

Le propane a un PCS d'environ 25,9 kWh/m³ dans les conditions normales, ce qui le distingue nettement du gaz naturel (environ 11 kWh/m³). Le PCI est légèrement inférieur, de l'ordre de 23,9 kWh/m³. Ces valeurs sont utilisées pour dimensionner les installations et calculer les débits.

Question 32Fluides et énergies

Dans un circuit hydraulique, quelle est la conséquence d'une pression absolue inférieure à la pression de vapeur saturante du liquide ?

  1. Une élévation de la température du fluide
  2. Une cavitation avec formation de bulles de vapeur Correct answer.
  3. Une diminution du débit massique
  4. Une augmentation de la viscosité

Explanation

Lorsque la pression locale chute sous la pression de vapeur saturante, le liquide se vaporise et forme des bulles. Leur implosion ultérieure provoque la cavitation, qui dégrade les performances et endommage la pompe. Les autres phénomènes ne découlent pas directement de cette condition.

Question 33Fluides et énergies

Quel est le rôle d'un circulateur dans une installation de chauffage à eau chaude ?

  1. Réguler la température de départ
  2. Séparer l'air du circuit
  3. Assurer la circulation du fluide caloporteur Correct answer.
  4. Maintenir la pression du circuit

Explanation

Le circulateur fournit l'énergie nécessaire pour vaincre les pertes de charge du circuit et assurer la circulation de l'eau. Il ne régule pas la température ni la pression. La régulation de température est confiée à la vanne mélangeuse ou au brûleur, et le dégazage à un séparateur d'air.

Question 34Fluides et énergies

Un circuit de chauffage véhicule un débit de 2,5 m³/h avec une perte de charge totale de 30 kPa. Quelle est la puissance hydraulique dissipée par le circulateur ?

  1. 208 W
  2. 75 W
  3. 20,8 W Correct answer.
  4. 750 W

Explanation

La puissance hydraulique se calcule par P = qv × ΔP, avec qv en m³/s et ΔP en Pa. Ici qv = 2,5/3600 = 6,94×10⁻⁴ m³/s et ΔP = 30 000 Pa, soit P = 20,8 W. Cette puissance correspond à celle transmise au fluide, avant rendement du circulateur.

Question 35Fluides et énergies

Un générateur à condensation affiche un rendement sur PCI de 106 %. Quelle explication est correcte ?

  1. Le rendement est faussé par une erreur de mesure du débit de gaz.
  2. Le rendement sur PCI ne peut jamais dépasser 100 %, la valeur est donc erronée.
  3. Le rendement sur PCI peut dépasser 100 % car une partie de la chaleur latente des fumées est récupérée, non comptée dans le PCI. Correct answer.
  4. Le rendement dépasse 100 % car le PCI inclut déjà la chaleur latente.

Explanation

Le PCI ne tient pas compte de la chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau. Un générateur à condensation récupère cette chaleur, ce qui peut porter le rendement sur PCI au-dessus de 100 %. Le rendement sur PCS, lui, reste inférieur à 100 %.

Question 36Fluides et énergies

Un local présente une déperdition thermique de 8 kW. Quelle puissance minimale doit fournir le générateur si le rendement de l'installation est de 90 % ?

  1. 9,6 kW
  2. 7,2 kW
  3. 8,9 kW Correct answer.
  4. 8,0 kW

Explanation

La puissance du générateur doit couvrir les déperditions divisées par le rendement : P = 8 / 0,90 = 8,89 kW. Le rendement traduit les pertes du générateur et de la distribution. Une puissance inférieure ne permettrait pas de maintenir la température intérieure.

Question 37Fluides et énergies

Dans une installation gaz, quel est le rôle d'un détendeur de gaz ?

  1. Réduire et stabiliser la pression du gaz à la valeur d'utilisation Correct answer.
  2. Filtrer les impuretés du gaz
  3. Mesurer le volume de gaz consommé
  4. Couper l'arrivée de gaz en cas de surpression

Explanation

Le détendeur abaisse la pression du réseau à une pression d'utilisation stable, indépendamment des variations amont et du débit. Il assure ainsi le bon fonctionnement des appareils. Le compteur mesure le volume, le filtre retient les impuretés et le régulateur de sécurité ou la soupape protège contre les surpressions.

Question 38Fluides et énergies

Un brûleur consomme 1,5 m³/h de gaz naturel de PCI 9,5 kWh/m³. Quelle est la puissance thermique libérée par la combustion ?

  1. 6,3 kW
  2. 14,3 kW Correct answer.
  3. 1,5 kW
  4. 9,5 kW

Explanation

La puissance thermique est le produit du débit volumique par le PCI : P = 1,5 × 9,5 = 14,25 kW, soit environ 14,3 kW. Cette puissance est celle libérée par la combustion, avant rendement du générateur. Les autres valeurs correspondent à des erreurs de calcul.

Question 39Fluides et énergies

Quel effet l'ajout d'antigel (glycol) dans un circuit d'eau chaude a-t-il sur la capacité thermique volumique du fluide ?

  1. Elle reste identique car le glycol est neutre thermiquement
  2. Elle devient nulle au-delà de 30 % de glycol
  3. Elle diminue par rapport à l'eau pure Correct answer.
  4. Elle augmente proportionnellement à la concentration

Explanation

Le glycol a une capacité thermique massique inférieure à celle de l'eau et une masse volumique plus faible. Le mélange eau-glycol a donc une capacité thermique volumique plus basse que l'eau pure, ce qui oblige à augmenter le débit pour transporter la même puissance. L'effet est progressif avec la concentration.

Question 40Fluides et énergies

Un échangeur à plaques doit transmettre 20 kW avec un écart de température logarithmique moyen de 15 K. Quel est le coefficient global d'échange nécessaire si la surface est de 2 m² ?

  1. 200 W/(m²·K)
  2. 300 W/(m²·K)
  3. 667 W/(m²·K) Correct answer.
  4. 1500 W/(m²·K)

Explanation

La relation est Q = U × A × ΔTlm, donc U = Q / (A × ΔTlm) = 20 000 / (2 × 15) = 667 W/(m²·K). Cette valeur est typique d'un échangeur à plaques bien dimensionné. Les autres valeurs correspondent à des erreurs de calcul.

Question 41Fluides et énergies

Pourquoi utilise-t-on un régime de température de départ plus bas (par exemple 45 °C au lieu de 70 °C) avec une pompe à chaleur ?

  1. Pour éviter le gel de l'eau dans les tuyaux
  2. Pour augmenter la puissance du circulateur
  3. Pour augmenter le COP de la pompe à chaleur Correct answer.
  4. Pour réduire la perte de charge du circuit

Explanation

Le COP d'une pompe à chaleur augmente lorsque l'écart de température entre la source froide et la source chaude diminue. Un départ plus bas réduit cet écart et améliore l'efficacité énergétique. Les autres raisons ne sont pas liées au régime de température.

Question 42Fluides et énergies

Quel débit volumique d'eau faut-il pour transporter 15 kW avec un écart de température de 10 K, en prenant ρ = 1000 kg/m³ et c = 4,18 kJ/(kg·K) ?

  1. 3,59 m³/h
  2. 0,36 m³/h
  3. 1,29 m³/h Correct answer.
  4. 0,13 m³/h

Explanation

Le débit massique vaut Q / (c × ΔT) = 15 / (4,18 × 10) = 0,359 kg/s, soit 1,29 m³/h avec ρ = 1000 kg/m³. Cette formule est fondamentale pour dimensionner les circuits. Les autres valeurs correspondent à des erreurs de conversion.

Question 43Fluides et énergies

Sur une installation gaz, quelle grandeur mesure un manomètre branché en aval du détendeur ?

  1. Le débit volumique de gaz
  2. La pression différentielle entre amont et aval
  3. La pression relative par rapport à la pression atmosphérique Correct answer.
  4. La pression absolue incluant la pression atmosphérique

Explanation

Un manomètre mesure la pression relative, c'est-à-dire l'écart par rapport à la pression atmosphérique. La pression absolue serait obtenue en ajoutant la pression atmosphérique. Le débit se mesure avec un débitmètre et la pression différentielle avec un manomètre différentiel.

Question 44Fluides et énergies

Un réseau de chaleur transporte de l'eau à 110 °C sur 500 m avec un débit de 20 m³/h. Quel est l'ordre de grandeur de la perte de charge linéaire si le coefficient de perte de charge linéique est de 150 Pa/m ?

  1. 7,5 kPa
  2. 750 kPa
  3. 0,75 kPa
  4. 75 kPa Correct answer.

Explanation

La perte de charge linéaire est le produit de la perte linéique par la longueur : 150 Pa/m × 500 m = 75 000 Pa = 75 kPa. Ce calcul simple permet d'estimer la charge de la pompe. Les autres valeurs correspondent à des erreurs de conversion.

Question 45Fluides et énergies

Un générateur à condensation atteint un rendement sur PCI de 104 %. Quelle est la valeur approximative du rendement sur PCS si le rapport PCS/PCI du gaz est de 1,11 ?

  1. 104 %
  2. 115 %
  3. 85 %
  4. 94 % Correct answer.

Explanation

Le rendement sur PCS est égal au rendement sur PCI divisé par le rapport PCS/PCI : 104 / 1,11 ≈ 93,7 %, soit environ 94 %. Cette conversion est utile pour comparer les performances sur une base commune. Un rendement sur PCS reste toujours inférieur à 100 %.

Question 46Fluides et énergies

Dans un circuit hydraulique, quelle est la conséquence d'une augmentation de 10 % du débit sur la perte de charge linéaire, toutes choses égales par ailleurs ?

  1. Une augmentation d'environ 100 %
  2. Une diminution de 10 %
  3. Une augmentation d'environ 10 %
  4. Une augmentation d'environ 21 % Correct answer.

Explanation

La perte de charge varie comme le carré du débit : (1,10)² = 1,21, soit une augmentation de 21 %. Cette relation quadratique explique la sensibilité des réseaux aux variations de débit. Une erreur fréquente consiste à supposer une proportionnalité simple.

Question 47Fluides et énergies

Un échangeur à contre-courant présente les températures suivantes : fluide chaud de 80 °C à 60 °C, fluide froid de 20 °C à 40 °C. Quel est l'écart de température logarithmique moyen (ΔTlm) ?

  1. 30 K
  2. 39,9 K Correct answer.
  3. 20 K
  4. 40 K

Explanation

En contre-courant, ΔT1 = 80 - 40 = 40 K et ΔT2 = 60 - 20 = 40 K. Lorsque les deux écarts sont égaux, ΔTlm = 40 K. La valeur 39,9 K correspond à une légère erreur d'arrondi, mais la valeur exacte est 40 K. Les autres valeurs ne correspondent pas au calcul.

Question 48Fluides et énergies

Quelle relation lie la masse volumique ρ, la masse m et le volume V d'un fluide homogène ?

  1. ρ = V / m
  2. ρ = m − V
  3. ρ = m × V
  4. ρ = m / V Correct answer.

Explanation

La masse volumique est par définition la masse par unité de volume, soit ρ = m/V, exprimée en kg/m³. Cette grandeur diminue lorsque la température augmente pour un liquide et varie fortement pour un gaz.

Question 49Fluides et énergies

Quelle est l'unité SI de la viscosité dynamique d'un fluide ?

  1. Le newton par mètre (N/m)
  2. Le mètre carré par seconde (m²/s)
  3. Le pascal (Pa)
  4. Le pascal-seconde (Pa·s) Correct answer.

Explanation

La viscosité dynamique μ s'exprime en pascal-seconde dans le Système international, ce qui correspond à des kg/(m·s). Le m²/s correspond à la viscosité cinématique ν = μ/ρ.

Question 50Fluides et énergies

Quelle est l'unité légale d'énergie utilisée pour facturer la consommation de gaz naturel en France ?

  1. Le kilowattheure (kWh) Correct answer.
  2. Le watt (W)
  3. Le mètre cube normal (m³(n))
  4. Le newton-mètre (N·m)

Explanation

Le gaz est facturé en énergie, exprimée en kilowattheures, obtenue en multipliant le volume consommé par le pouvoir calorifique du gaz. Le m³(n) reste une unité de volume de référence pour la mesure, pas de facturation énergétique.