Chapitre 11 – Transferts thermiques et équilibre thermique | 2nde Bac Pro | Physique – Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 15 juin 2026
🔁 Activité transversale : utile aux filières du bâtiment, de l'énergie (TNE → ICCER/MEE) et du bois (agencement) — le confort thermique concerne tous ces métiers.
Léo, technicien en rénovation énergétique, visite une maison ancienne dont les occupants se plaignent du froid et de factures élevées. Il identifie par où la chaleur s'échappe et propose des travaux d'isolation.
Dans la simulation « Bilan thermique », quelles sont les voies par lesquelles la maison perd sa chaleur ?
Les murs, le toit, les fenêtres, le sol et la ventilation (renouvellement de l'air).
Associe chaque mode de transfert à un exemple : conduction, convection, rayonnement.
Conduction : chaleur qui traverse un mur. Convection : air chaud qui s'échappe par la VMC ou une fenêtre ouverte. Rayonnement : chaleur émise par un radiateur ou perdue vers une vitre froide.
Dans la simulation, règle l'isolation sur « mauvaise » (2). Quelles parois perdent le plus (flèches les plus épaisses) ?
En général les murs et le toit (grandes surfaces mal isolées) perdent le plus. Ce sont les priorités de travaux.
Relève la déperdition totale (en W) avec une mauvaise isolation, puis avec une « excellente » isolation (5). De combien a-t-elle baissé (en %) ?
La déperdition est souvent divisée par 2 ou plus. Pourcentage de baisse : \(\dfrac{P_{\text{avant}} - P_{\text{après}}}{P_{\text{avant}}} \times 100\) (ex. de 4 000 à 1 800 W → −55 %).
Avec la « caméra thermique », bascule en vue thermique. Que voit-on aux ponts thermiques (contours de fenêtres, jonctions) quand l'isolation est faible ?
Les ponts thermiques ressortent en rouge/chaud vus de l'extérieur : la chaleur intérieure s'y échappe plus facilement. Ce sont des points faibles de l'isolation à traiter.
Pourquoi isoler les murs et le toit est-il plus rentable que de changer seulement les fenêtres ?
Les murs et le toit ont une bien plus grande surface que les fenêtres : ils perdent donc beaucoup plus de chaleur au total. Les isoler réduit davantage la déperdition. Les fenêtres viennent en complément.
La simulation donne une « étiquette énergie » (classe A à G). À quoi sert cette étiquette (DPE) ?
Le DPE (diagnostic de performance énergétique) classe le logement de A (très économe) à G (passoire thermique) selon sa consommation au m². Il informe l'acheteur/locataire et guide les travaux de rénovation.
Rédige en 4 lignes les recommandations de Léo aux occupants (où sont les pertes, quels travaux en priorité).
« Votre logement perd surtout sa chaleur par les murs et le toit, mal isolés, et par les ponts thermiques visibles à la caméra. En priorité, isolez les combles puis les murs : la déperdition baisserait de moitié et vous gagneriez plusieurs classes au DPE. Le remplacement des fenêtres complète l'amélioration. Résultat : moins de chauffage, facture allégée, meilleur confort. »
Si la rénovation fait passer la consommation de 280 à 80 kWh/m²/an sur 100 m², quelle économie d'énergie annuelle (kWh) ?
\((280 - 80) \times 100 = \mathbf{20\,000}\) kWh/an économisés.
Réponse à la problématique : un logement perd sa chaleur par conduction (murs, toit, sol), convection (ventilation) et rayonnement, surtout par les grandes surfaces mal isolées. Mieux isoler réduit fortement les déperditions et améliore le DPE.
📚 Cette activité s'appuie sur les transferts thermiques (leçon Ch11).