Diffusion et transferts thermiques : 1019 questions de concours corrigées
122 épreuves corrigées question par question (Banque PT, CCINP, Centrale, X-ENS, Mines…), réparties en 3 sous-chapitres.
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Phénomènes de transport : conduction thermique, conducto-convection, diffusion de particules, rayonnement thermique.
Les sous-chapitres
Chaque sous-chapitre réunit ses questions de concours, filtrables par difficulté, concours, filière et année.
- Diffusion thermique654 questions · 135 incontournables
Sup : MPI · Spé : MP, PC, PSI, PT, TSI, BCPST
- Diffusion de particules236 questions · 43 incontournables
Sup : BCPST · Spé : PC, PSI
- Rayonnement thermique150 questions · 23 incontournables
Spé : PC, MPI
Incontournables
Des questions classiques à savoir refaire, parmi les 199 du chapitre (les plus récentes, une par épreuve). Les autres sont sur les pages des sous-chapitres (filtre « Classiques »).
Banque PT Physique A PT 2026, Q47
On suppose les phases de compression puis de détente lentes. Quelle(s) conséquence(s) cela-a-t-il sur la nature des évolutions du gaz ? Une réponse argumentée est attendue.
CCINP Physique-Chimie MP 2026, Q20
Donner la définition et l'expression de la résistance thermique R_th d'un conducteur thermique de conductivité λ, de section s et de longueur l traversé par un flux thermique uniforme…
CCINP Physique-Chimie MPI 2026, Q15
Donner la définition et l'expression de la résistance thermique R_th d'un conducteur thermique de conductivité λ, de section s et de longueur l traversé par un flux thermique uniforme…
CCINP Physique-Chimie PSI 2026, Q1
En notant D le coefficient de diffusivité, rappeler simplement la loi de Fick qui lie le vecteur courant de diffusion de particules : (x, t) = j(x, t)eₓ et la concentration C(x, t). Préciser les…
CCINP Physique-Chimie TSI 2026, Q8
Rappeler les trois types de transferts thermiques. Décrire succinctement chacun d'eux.
CentraleSupélec Physique 1 PC 2026, Q3
Énoncer la loi de Fick reliant la concentration en masse de vapeur d'eau c(r, t) et le vecteur densité de courant diffusif de masse jₘ. Citer les unités de chaque grandeur.
ENS Physique U PSI 2026, Q16
Rappeler la loi de Fourier qui donne l'expression du vecteur densité de courant thermique j_Q en fonction du champ de température T(r, t) et de la conductivité thermique κ.
CCINP Modelisation PC 2026, Q46
Compléter les instructions 5 qui définissent une fonction appelée dichotomie comprenant les arguments f, b, c et p et qui permet de déterminer la solution de l'équation f(x) = 0 avec une précision p.
Pièges classiques
Diffusion thermique
- Le signe moins dans la loi de Fourier impose que la chaleur s'écoule vers les températures décroissantes : si la température croît selon l'axe (\mathrm{d}T/\mathrm{d}x > 0), la composante algébrique du flux j_x est négative. Veiller systématiquement à orienter la normale sortante lors des bilans pour ne pas commettre d'erreur de signe sur les flux reçus ou cédés.
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2026, Q51CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2026, Q21CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2026, Q22
- Pour une ailette mince, une feuille ou un anneau, les échanges conducto-convectifs et radiatifs ont généralement lieu sur les deux faces opposées (dessus et dessous, ou parois intérieure et extérieure), ce qui introduit obligatoirement un facteur 2 dans l'aire élémentaire d'échange.
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2026, Q21Mines-Ponts Physique 2 MPI 2026, Q25
Diffusion de particules
- Ne pas confondre concentration volumique massique (\mathrm{kg\cdot m^{-3}}), molaire (\mathrm{mol\cdot m^{-3}}) et particulaire (\mathrm{m^{-3}}) : la loi de Fick conserve la même forme et le coefficient D la même dimension (\mathrm{m^2\cdot s^{-1}}), mais les unités du vecteur densité de flux associé en dépendent directement.
Questions sources :CCINP Physique-Chimie PSI 2026, Q1CentraleSupélec Physique 1 PC 2026, Q3
- Veiller à qualifier correctement le système lors de l'établissement de l'équation de continuité : un bilan comprenant des flux de matière entrants et sortants s'applique à un système ouvert (volume de contrôle géométrique fixe), et non à un système fermé.
Question source :CCINP Physique-Chimie PSI 2026, Q2
Rayonnement thermique
- Ne pas confondre la surface d'interception du rayonnement solaire (le disque projeté \pi R^2) avec la surface totale de réémission thermique de la planète (la sphère entière 4\pi R^2).
Questions sources :CCINP Physique-Chimie MPI 2026, Q26CCINP Physique-Chimie TSI 2026, Q16CentraleSupélec Physique 2 PC 2024, Q26
- Prendre garde au facteur géométrique 1/4 : le flux solaire incident moyenné sur l'ensemble du globe vaut F_0 / 4, où F_0 est la constante solaire mesurée au point subsolaire perpendiculairement aux rayons.
Questions sources :CCINP Physique-Chimie MPI 2026, Q28CentraleSupélec Physique 2 PC 2024, Q29
Les questions sont classées par sous-chapitre à partir des corrigés détaillés de WikiPrépa ; une question peut relever de deux sous-chapitres. L'année du programme (sup ou spé) suit les programmes officiels en vigueur. Comment les corrigés sont rédigés et relus