Transferts thermiques et équilibre thermique — Physique-Chimie — Seconde Bac Pro
Durée : 10-15 min | Calculatrice autorisée
Barème : 20 points
Compléter les phrases suivantes :
a) Le transfert thermique se fait spontanément du corps .......... vers le corps ..........
b) Lorsque deux corps atteignent la même température, on dit qu'ils sont en .......... thermique.
c) En physique, on ne dit pas « le froid entre » mais « la .......... sort ».
a) Le transfert thermique se fait spontanément du corps chaud vers le corps froid.
b) Lorsque deux corps atteignent la même température, on dit qu'ils sont en équilibre thermique.
c) En physique, on ne dit pas « le froid entre » mais « la chaleur sort ».
Pour chaque situation, indiquer le mode de transfert thermique principal :
a) Le manche métallique d'un ciseau à bois chauffe quand on l'utilise longtemps → ..........
b) L'air chaud monte au-dessus d'un radiateur dans l'atelier → ..........
c) On sent la chaleur du soleil sur la peau → ..........
d) Une lampe infrarouge sèche le vernis d'un meuble sans contact → ..........
a) Conduction (chaleur transmise de proche en proche dans le métal, par contact).
b) Convection (l'air chaud se déplace vers le haut, convection naturelle).
c) Rayonnement (énergie transmise par ondes électromagnétiques sans milieu matériel).
d) Rayonnement (ondes infrarouges, sans contact).
Un mur laisse passer 7 200 J de chaleur en 1 heure.
a) Convertir 1 heure en secondes : 1 h = .......... s
b) Calculer le flux thermique : \(\Phi = \dfrac{7\,200}{.........} = ..........\) W
a) 1 h = 3 600 s
b) \(\Phi = \dfrac{7\,200}{3\,600} = \mathbf{2\text{ W}}\)
Un panneau de bois de pin (\(\lambda = 0{,}12\) W·m⁻¹·K⁻¹) a une épaisseur de 20 mm et une surface de 1 m².
a) Convertir 20 mm en mètres : \(e =\) .......... m
b) Calculer \(R_{th}\) : \(R_{th} = \dfrac{.........}{......... \times .........} =\) .......... K/W
c) Ce matériau est-il un bon isolant ou un bon conducteur ? Justifier.
a) \(e = 20\text{ mm} = \mathbf{0{,}020\text{ m}}\)
b) \(R_{th} = \dfrac{0{,}020}{0{,}12 \times 1} = \dfrac{0{,}020}{0{,}12} \approx \mathbf{0{,}17\text{ K/W}}\)
c) Le bois de pin a une conductivité thermique faible (\(\lambda = 0{,}12\)), c'est un bon isolant naturel (par rapport à l'acier \(\lambda = 50\) ou l'aluminium \(\lambda = 230\)).
On reprend le panneau de bois de la question 4 (\(R_{th} = 0{,}17\) K/W). La température intérieure est 20 °C et la température extérieure est 5 °C.
a) Calculer \(\Delta T\) : \(\Delta T = 20 - ... = ...\) °C
b) Calculer le flux thermique : \(\Phi = \dfrac{...}{0{,}17} = ...\) W
a) \(\Delta T = 20 - 5 = \mathbf{15\text{ K}}\) (ou 15 °C)
b) \(\Phi = \dfrac{15}{0{,}17} \approx \mathbf{88\text{ W}}\)
Ce panneau laisse passer environ 88 W de chaleur.
Barème : 20 points
Compléter les phrases suivantes :
a) L'énergie thermique se transmet spontanément du milieu le plus .......... vers le milieu le plus ..........
b) Quand deux objets en contact ont atteint la même température, on parle d'.......... thermique.
c) Un bon isolant thermique est un matériau qui .......... mal la chaleur.
a) L'énergie thermique se transmet spontanément du milieu le plus chaud vers le milieu le plus froid.
b) Quand deux objets en contact ont atteint la même température, on parle d'équilibre thermique.
c) Un bon isolant thermique est un matériau qui conduit mal la chaleur.
Pour chaque situation, indiquer le mode de transfert thermique principal :
a) Une cuillère métallique chauffe quand elle est posée dans une casserole d'eau chaude → ..........
b) L'air chaud monte vers le plafond d'un atelier chauffé → ..........
c) Un radiateur électrique réchauffe les objets autour de lui sans les toucher → ..........
d) Le bitume d'une route brûle les pieds en été sous le soleil → ..........
a) Conduction (chaleur transmise de proche en proche dans le métal, par contact).
b) Convection (l'air chaud, plus léger, monte naturellement).
c) Rayonnement (ondes infrarouges émises sans contact).
d) Rayonnement (le soleil chauffe le bitume par rayonnement) puis conduction (le bitume chaud transmet la chaleur aux pieds par contact).
Une vitre laisse passer 10 800 J de chaleur en 30 minutes.
a) Convertir 30 minutes en secondes : 30 min = .......... s
b) Calculer le flux thermique : \(\Phi = \dfrac{10\,800}{.........} = ..........\) W
a) 30 min = 1 800 s
b) \(\Phi = \dfrac{10\,800}{1\,800} = \mathbf{6\text{ W}}\)
Un panneau de contreplaqué (\(\lambda = 0{,}15\) W·m⁻¹·K⁻¹) a une épaisseur de 15 mm et une surface de 2 m².
a) Convertir 15 mm en mètres : \(e =\) .......... m
b) Calculer \(R_{th}\) : \(R_{th} = \dfrac{.........}{......... \times .........} =\) .......... K/W
c) Ce matériau est-il un bon isolant ou un bon conducteur ? Justifier.
a) \(e = 15\text{ mm} = \mathbf{0{,}015\text{ m}}\)
b) \(R_{th} = \dfrac{0{,}015}{0{,}15 \times 2} = \dfrac{0{,}015}{0{,}30} = \mathbf{0{,}050\text{ K/W}}\)
c) Le contreplaqué a une conductivité thermique assez faible (\(\lambda = 0{,}15\)), il est un isolant modéré (bien mieux que les métaux, mais moins bon qu'un isolant spécifique comme le polystyrène).
On reprend le panneau de contreplaqué de la question 4 (\(R_{th} = 0{,}050\) K/W). La température intérieure est 22 °C et la température extérieure est 2 °C.
a) Calculer \(\Delta T\) : \(\Delta T = 22 - ... = ...\) °C
b) Calculer le flux thermique : \(\Phi = \dfrac{...}{0{,}050} = ...\) W
a) \(\Delta T = 22 - 2 = \mathbf{20\text{ K}}\) (ou 20 °C)
b) \(\Phi = \dfrac{20}{0{,}050} = \mathbf{400\text{ W}}\)
Ce panneau laisse passer environ 400 W de chaleur, ce qui est significatif.
Barème : 20 points
Un artisan menuisier constate que son atelier se refroidit rapidement en hiver malgré le chauffage.
a) Expliquer pourquoi le transfert thermique se fait de l'intérieur vers l'extérieur.
b) Citer les trois modes de transfert thermique et donner un exemple concret dans un atelier de menuiserie pour chacun.
a) Le transfert thermique se fait spontanément du corps chaud vers le corps froid. L'intérieur de l'atelier est plus chaud que l'extérieur, donc la chaleur s'échappe de l'intérieur vers l'extérieur.
b)
Une paroi d'atelier laisse passer 18 000 J de chaleur en 30 minutes.
a) Convertir 30 minutes en secondes.
b) Calculer le flux thermique \(\Phi\) traversant cette paroi.
a) \(t = 30 \times 60 = \mathbf{1\,800\text{ s}}\)
b) \(\Phi = \dfrac{Q}{t} = \dfrac{18\,000}{1\,800} = \mathbf{10\text{ W}}\)
Un menuisier compare deux panneaux de même épaisseur \(e = 40\text{ mm}\) et de même surface \(S = 2\text{ m}^2\) :
a) Calculer la résistance thermique \(R_{th}\) de chaque panneau.
b) Quel panneau isole le mieux ? Justifier.
\(e = 0{,}040\text{ m}\), \(S = 2\text{ m}^2\)
a) Panneau A (chêne) : \(R_{th}^A = \dfrac{0{,}040}{0{,}17 \times 2} = \dfrac{0{,}040}{0{,}34} \approx \mathbf{0{,}12\text{ K/W}}\)
Panneau B (polystyrène) : \(R_{th}^B = \dfrac{0{,}040}{0{,}035 \times 2} = \dfrac{0{,}040}{0{,}070} \approx \mathbf{0{,}57\text{ K/W}}\)
b) Le panneau B (polystyrène) isole mieux car sa résistance thermique est plus grande (\(0{,}57 > 0{,}12\)). Le polystyrène isole environ \(\dfrac{0{,}57}{0{,}12} \approx 4{,}8\) fois mieux que le chêne à épaisseur égale.
Une fenêtre simple vitrage (\(\lambda = 1{,}0\) W·m⁻¹·K⁻¹, épaisseur \(e = 5\text{ mm}\), surface \(S = 1{,}5\text{ m}^2\)) sépare un atelier à 19 °C de l'extérieur à −1 °C.
a) Calculer \(R_{th}\) de cette vitre.
b) Calculer le flux thermique \(\Phi\) qui s'échappe par la fenêtre.
a) \(R_{th} = \dfrac{e}{\lambda \times S} = \dfrac{0{,}005}{1{,}0 \times 1{,}5} = \dfrac{0{,}005}{1{,}5} \approx \mathbf{3{,}3 \times 10^{-3}\text{ K/W}}\)
b) \(\Delta T = 19 - (-1) = 20\text{ K}\)
\(\Phi = \dfrac{\Delta T}{R_{th}} = \dfrac{20}{3{,}3 \times 10^{-3}} \approx \mathbf{6\,000\text{ W} = 6\text{ kW}}\)
Cette fenêtre perd environ 6 kW, l'équivalent de plusieurs radiateurs électriques.
Expliquer pourquoi les menuiseries en bois sont de meilleurs isolants thermiques que les menuiseries en aluminium. Utiliser les valeurs de conductivité thermique pour justifier :
La conductivité thermique du bois de pin (\(\lambda = 0{,}12\)) est environ 1 900 fois plus faible que celle de l'aluminium (\(\lambda = 230\)) : \(\dfrac{230}{0{,}12} \approx 1\,917\).
Une faible conductivité thermique signifie que le matériau transmet peu de chaleur : le bois est donc un excellent isolant naturel tandis que l'aluminium est un très bon conducteur thermique. C'est pourquoi les cadres de fenêtres en aluminium doivent intégrer une rupture de pont thermique pour limiter les déperditions.
Barème : 20 points
Un installateur thermique intervient dans une maison mal isolée où le chauffage tourne en permanence.
a) Expliquer le sens du transfert thermique entre l'intérieur (21 °C) et l'extérieur (0 °C).
b) Citer les trois modes de transfert thermique et donner un exemple concret dans une habitation pour chacun.
a) Le transfert thermique se fait spontanément du corps chaud vers le corps froid. L'intérieur (21 °C) est plus chaud que l'extérieur (0 °C), donc la chaleur s'échappe vers l'extérieur.
b)
Un mur d'habitation laisse passer 36 000 J de chaleur en 2 heures.
a) Convertir 2 heures en secondes.
b) Calculer le flux thermique \(\Phi\) traversant ce mur.
a) \(t = 2 \times 3\,600 = \mathbf{7\,200\text{ s}}\)
b) \(\Phi = \dfrac{Q}{t} = \dfrac{36\,000}{7\,200} = \mathbf{5\text{ W}}\)
Un artisan compare deux cloisons de même épaisseur \(e = 50\text{ mm}\) et de même surface \(S = 3\text{ m}^2\) :
a) Calculer la résistance thermique \(R_{th}\) de chaque cloison.
b) Quelle cloison isole le mieux ? Justifier.
\(e = 0{,}050\text{ m}\), \(S = 3\text{ m}^2\)
a) Cloison A (plâtre) : \(R_{th}^A = \dfrac{0{,}050}{0{,}35 \times 3} = \dfrac{0{,}050}{1{,}05} \approx \mathbf{0{,}048\text{ K/W}}\)
Cloison B (laine de roche) : \(R_{th}^B = \dfrac{0{,}050}{0{,}040 \times 3} = \dfrac{0{,}050}{0{,}12} \approx \mathbf{0{,}42\text{ K/W}}\)
b) La cloison B (laine de roche) isole mieux car sa résistance thermique est plus grande (\(0{,}42 > 0{,}048\)). La laine de roche isole environ \(\dfrac{0{,}42}{0{,}048} \approx 8{,}8\) fois mieux que le plâtre seul.
Une porte en bois massif (\(\lambda = 0{,}14\) W·m⁻¹·K⁻¹, épaisseur \(e = 40\text{ mm}\), surface \(S = 2\text{ m}^2\)) sépare un couloir chauffé à 18 °C d'un garage à 4 °C.
a) Calculer \(R_{th}\) de cette porte.
b) Calculer le flux thermique \(\Phi\) qui traverse la porte.
a) \(R_{th} = \dfrac{e}{\lambda \times S} = \dfrac{0{,}040}{0{,}14 \times 2} = \dfrac{0{,}040}{0{,}28} \approx \mathbf{0{,}14\text{ K/W}}\)
b) \(\Delta T = 18 - 4 = 14\text{ K}\)
\(\Phi = \dfrac{\Delta T}{R_{th}} = \dfrac{14}{0{,}14} = \mathbf{100\text{ W}}\)
Cette porte laisse passer 100 W de chaleur, soit l'équivalent d'une ampoule à incandescence.
Expliquer pourquoi un mur en béton (\(\lambda = 1{,}5\) W·m⁻¹·K⁻¹) doit être recouvert d'un isolant comme la laine de verre (\(\lambda = 0{,}04\) W·m⁻¹·K⁻¹) pour limiter les pertes de chaleur. Utiliser les valeurs de conductivité thermique dans votre justification.
Le béton a une conductivité thermique élevée (\(\lambda = 1{,}5\)) : il transmet facilement la chaleur. La laine de verre a une conductivité thermique très faible (\(\lambda = 0{,}04\)) : elle freine considérablement le transfert.
Le rapport est \(\dfrac{1{,}5}{0{,}04} = 37{,}5\) : le béton conduit la chaleur 37 fois mieux que la laine de verre. Sans isolant, le mur en béton laisse s'échapper une grande quantité de chaleur, ce qui augmente la consommation de chauffage.
Barème : 20 points
Un installateur thermique analyse les déperditions d'un local. Un mur de 10 m² est constitué de deux couches :
a) Calculer la résistance thermique de chaque couche.
b) La résistance totale d'un mur multicouche est la somme des résistances : \(R_{th} = R_1 + R_2\). Calculer \(R_{th}\).
a) \(R_1 = \dfrac{e_1}{\lambda_1 \times S} = \dfrac{0{,}20}{1{,}0 \times 10} = \mathbf{0{,}020\text{ K/W}}\)
\(R_2 = \dfrac{e_2}{\lambda_2 \times S} = \dfrac{0{,}10}{0{,}04 \times 10} = \dfrac{0{,}10}{0{,}40} = \mathbf{0{,}25\text{ K/W}}\)
b) \(R_{th} = R_1 + R_2 = 0{,}020 + 0{,}25 = \mathbf{0{,}27\text{ K/W}}\)
On constate que la laine de verre (0,25 K/W) assure l'essentiel de l'isolation : elle représente \(\dfrac{0{,}25}{0{,}27} \approx 93\,\%\) de la résistance totale.
On reprend le mur de la question 1 (\(R_{th} = 0{,}27\text{ K/W}\), surface 10 m²). La température intérieure est 20 °C et la température extérieure est −5 °C.
a) Calculer le flux thermique \(\Phi\) qui traverse ce mur.
b) Calculer l'énergie \(Q\) perdue en 24 heures. Donner le résultat en kWh.
c) Le prix de l'électricité est 0,20 €/kWh. Quel est le coût journalier de cette déperdition ?
a) \(\Delta T = 20 - (-5) = 25\text{ K}\)
\(\Phi = \dfrac{\Delta T}{R_{th}} = \dfrac{25}{0{,}27} \approx \mathbf{92{,}6\text{ W}}\)
b) En 24 heures : \(Q = \Phi \times t = 92{,}6 \times 24 = 2\,222\text{ Wh} \approx \mathbf{2{,}22\text{ kWh}}\)
c) Coût : \(2{,}22 \times 0{,}20 = \mathbf{0{,}44\text{ €}}\) par jour pour ce mur seul.
Un plombier chauffagiste propose à un client de remplacer une fenêtre simple vitrage par un double vitrage. Le double vitrage réduit le flux thermique d'un facteur 10.
La fenêtre simple vitrage a un flux de 5 000 W. On considère 150 jours de chauffage par an avec un \(\Delta T\) moyen de 20 K.
a) Calculer le flux avec le double vitrage.
b) Calculer l'économie d'énergie annuelle en kWh.
c) Au prix de 0,20 €/kWh, calculer l'économie financière annuelle.
a) \(\Phi_{DV} = \dfrac{5\,000}{10} = \mathbf{500\text{ W}}\)
b) Économie de flux : \(\Delta\Phi = 5\,000 - 500 = 4\,500\text{ W}\)
Durée : \(150 \times 24 = 3\,600\text{ h}\)
\(\Delta Q = 4\,500 \times 3\,600 = 16\,200\,000\text{ Wh} = \mathbf{16\,200\text{ kWh}}\)
c) Économie : \(16\,200 \times 0{,}20 = \mathbf{3\,240\text{ €}}\) par an.
Ce calcul simplifié montre l'intérêt majeur du double vitrage pour réduire les dépenses énergétiques.
Un technicien de maintenance énergétique doit choisir un isolant pour un panneau de 3 m² et 50 mm d'épaisseur. L'objectif est d'obtenir un flux thermique inférieur à 50 W pour un \(\Delta T = 25\text{ K}\).
a) Quelle résistance thermique minimale \(R_{th}\) faut-il pour respecter cette contrainte ?
b) En déduire la conductivité thermique maximale \(\lambda_{\max}\) du matériau.
c) Parmi les matériaux suivants, lesquels conviennent : polystyrène (\(\lambda = 0{,}035\)), bois de pin (\(\lambda = 0{,}12\)), verre (\(\lambda = 1{,}0\)) ?
a) \(\Phi = \dfrac{\Delta T}{R_{th}} \leq 50\) donc \(R_{th} \geq \dfrac{25}{50} = \mathbf{0{,}50\text{ K/W}}\)
b) \(R_{th} = \dfrac{e}{\lambda \times S}\) donc \(\lambda \leq \dfrac{e}{R_{th} \times S} = \dfrac{0{,}050}{0{,}50 \times 3} = \dfrac{0{,}050}{1{,}50} \approx \mathbf{0{,}033\text{ W·m}^{-1}\text{·K}^{-1}}\)
c) Seul le polystyrène (\(\lambda = 0{,}035\)) est proche de la limite, mais il dépasse légèrement \(\lambda_{\max} = 0{,}033\). En pratique, il faudrait augmenter légèrement l'épaisseur ou choisir un isolant plus performant. Le bois (\(\lambda = 0{,}12\)) et le verre (\(\lambda = 1{,}0\)) ne conviennent pas.
Expliquer, en utilisant les notions de conduction, convection et rayonnement, pourquoi un double vitrage avec lame d'argon isole mieux qu'un simple vitrage. Préciser le rôle de chaque composant.
Un double vitrage est composé de deux vitres séparées par une lame de gaz (argon) :
Le simple vitrage n'a qu'une seule vitre fine de verre (\(\lambda = 1{,}0\)) : la résistance thermique est très faible et le flux traversant est élevé.
Barème : 20 points
Un plombier chauffagiste isole les tuyaux d'eau chaude dans un sous-sol. Un tuyau en cuivre de 2 m² de surface est recouvert de deux couches :
a) Calculer la résistance thermique de chaque couche.
b) La résistance totale est la somme des résistances : \(R_{th} = R_1 + R_2\). Calculer \(R_{th}\).
a) \(R_1 = \dfrac{e_1}{\lambda_1 \times S} = \dfrac{0{,}002}{380 \times 2} = \dfrac{0{,}002}{760} \approx \mathbf{2{,}6 \times 10^{-6}\text{ K/W}}\) (négligeable)
\(R_2 = \dfrac{e_2}{\lambda_2 \times S} = \dfrac{0{,}015}{0{,}035 \times 2} = \dfrac{0{,}015}{0{,}070} \approx \mathbf{0{,}21\text{ K/W}}\)
b) \(R_{th} = R_1 + R_2 \approx 0 + 0{,}21 = \mathbf{0{,}21\text{ K/W}}\)
Le cuivre ne contribue quasiment pas à l'isolation : c'est la mousse isolante qui fait tout le travail.
On reprend le tuyau isolé de la question 1 (\(R_{th} = 0{,}21\text{ K/W}\), surface 2 m²). L'eau chaude est à 60 °C et le sous-sol est à 10 °C.
a) Calculer le flux thermique \(\Phi\) perdu par le tuyau.
b) Calculer l'énergie \(Q\) perdue en 8 heures. Donner le résultat en kWh.
c) Le prix du gaz est 0,10 €/kWh. Quel est le coût journalier (8 h) de cette perte ?
a) \(\Delta T = 60 - 10 = 50\text{ K}\)
\(\Phi = \dfrac{\Delta T}{R_{th}} = \dfrac{50}{0{,}21} \approx \mathbf{238\text{ W}}\)
b) En 8 heures : \(Q = \Phi \times t = 238 \times 8 = 1\,904\text{ Wh} \approx \mathbf{1{,}90\text{ kWh}}\)
c) Coût : \(1{,}90 \times 0{,}10 = \mathbf{0{,}19\text{ €}}\) par jour pour ce tuyau.
Un technicien de maintenance énergétique compare deux solutions pour isoler un plafond de 20 m². La première solution utilise 80 mm de laine de verre (\(\lambda = 0{,}04\)), la seconde utilise 80 mm de ouate de cellulose (\(\lambda = 0{,}038\)).
a) Calculer la résistance thermique de chaque solution.
b) Calculer le flux thermique pour un \(\Delta T = 15\text{ K}\) dans chaque cas.
c) Quelle économie de flux (en %) apporte la ouate de cellulose par rapport à la laine de verre ?
a) Laine de verre : \(R_1 = \dfrac{0{,}080}{0{,}04 \times 20} = \dfrac{0{,}080}{0{,}80} = \mathbf{0{,}10\text{ K/W}}\)
Ouate de cellulose : \(R_2 = \dfrac{0{,}080}{0{,}038 \times 20} = \dfrac{0{,}080}{0{,}76} \approx \mathbf{0{,}105\text{ K/W}}\)
b) \(\Phi_1 = \dfrac{15}{0{,}10} = \mathbf{150\text{ W}}\) ; \(\Phi_2 = \dfrac{15}{0{,}105} \approx \mathbf{143\text{ W}}\)
c) Économie : \(\dfrac{150 - 143}{150} \times 100 \approx \mathbf{4{,}7\,\%}\). La différence est faible ; le choix se fera sur d'autres critères (coût, écologie).
Un ingénieur thermicien doit isoler un mur de 8 m² et 30 mm d'épaisseur. L'objectif est d'obtenir un flux thermique inférieur à 40 W pour un \(\Delta T = 20\text{ K}\).
a) Quelle résistance thermique minimale \(R_{th}\) faut-il ?
b) En déduire la conductivité thermique maximale \(\lambda_{\max}\) du matériau.
c) Parmi les matériaux suivants, lesquels conviennent : laine de roche (\(\lambda = 0{,}040\)), béton (\(\lambda = 1{,}5\)), liège (\(\lambda = 0{,}045\)) ?
a) \(\Phi = \dfrac{\Delta T}{R_{th}} \leq 40\) donc \(R_{th} \geq \dfrac{20}{40} = \mathbf{0{,}50\text{ K/W}}\)
b) \(R_{th} = \dfrac{e}{\lambda \times S}\) donc \(\lambda \leq \dfrac{e}{R_{th} \times S} = \dfrac{0{,}030}{0{,}50 \times 8} = \dfrac{0{,}030}{4{,}0} = \mathbf{0{,}0075\text{ W·m}^{-1}\text{·K}^{-1}}\)
c) Aucun des matériaux proposés ne convient avec seulement 30 mm d'épaisseur (\(\lambda_{\max} = 0{,}0075\) est très faible). Il faudrait augmenter l'épaisseur d'isolant. Avec 100 mm, la laine de roche et le liège seraient adaptés.
Expliquer, en utilisant les notions de conduction et de convection, pourquoi l'isolation des combles (plafond) est prioritaire par rapport à l'isolation des murs dans une maison. Comment la convection naturelle aggrave-t-elle les pertes par le toit ?
L'air chaud, moins dense, monte naturellement vers le plafond par convection. La température sous le toit est donc la plus élevée de la maison, ce qui crée un \(\Delta T\) maximum entre l'intérieur et l'extérieur au niveau du toit.
Ce \(\Delta T\) élevé entraîne un flux thermique important par conduction à travers le plafond : \(\Phi = \Delta T / R_{th}\). Sans isolation des combles, on perd environ 30 % de la chaleur par le toit, contre 20-25 % par les murs.
C'est pourquoi l'isolation des combles est le premier geste de rénovation énergétique recommandé.