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Isolation et Thermique des Bâtiments : Formules et Modes de Transfert de Chaleur

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Alice Swiergiel

04/09/2025

STI2D

architecture et construction : la thermique

710

4 sept. 2025

2 pages

Isolation et Thermique des Bâtiments : Formules et Modes de Transfert de Chaleur

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Alice Swiergiel

@alice_swi

L'isolation thermique est cruciale pour économiser l'énergie et assurer le... Affiche plus

Architective
Themique
P'isolation thermique permet:
- economiser P'enegie: ca 7 usistance thermique
Ra conso d'energie.
confort des pers: ma

Méthodes d'isolation et leurs implications

L'isolation thermique peut être réalisée de deux manières principales : par l'intérieur ou par l'extérieur. Chaque méthode présente des avantages et des inconvénients spécifiques.

Isolation intérieure:

Cette méthode consiste à poser une couche d'isolant du côté intérieur de la maison.

Avantages :

  • Absence de modifications extérieures
  • Grand choix de matériaux isolants

Inconvénients :

  • Réduction de la surface habitable
  • Diminution de l'inertie thermique des murs
  • Nécessité de traiter tous les ponts thermiques

Définition: Les ponts thermiques sont des zones de faiblesse dans l'isolation où la chaleur s'échappe plus facilement.

Isolation extérieure:

Cette technique implique la pose d'une couche d'isolant sur la face extérieure de la maison.

Avantages :

  • Traitement efficace de nombreux ponts thermiques
  • Protection des murs contre les intempéries
  • Conservation de l'inertie thermique du bâtiment

Inconvénients :

  • Coût généralement plus élevé
  • Modification de l'aspect extérieur du bâtiment
  • Technique d'installation plus délicate

Highlight: Le choix entre isolation intérieure ou extérieure dépend de nombreux facteurs, dont le budget, l'architecture du bâtiment et les réglementations locales.

Le flux de chaleur à travers une paroi peut être calculé avec la formule :

Φ = UTiTeTi - Te

Où :

  • Φ est le flux de chaleur (W/m²)
  • U est le coefficient de transmission surfacique (W/m².K)
  • Ti est la température intérieure (°C)
  • Te est la température extérieure (°C)

Exemple: Pour un mur avec U = 0,5 W/m².K, une température intérieure de 20°C et une température extérieure de 0°C, le flux de chaleur sera de 0,5 * 20020 - 0 = 10 W/m².

La compréhension de ces concepts et formules est essentielle pour optimiser l'isolation thermique des murs par l'intérieur ou l'extérieur, et ainsi améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments.

Architective
Themique
P'isolation thermique permet:
- economiser P'enegie: ca 7 usistance thermique
Ra conso d'energie.
confort des pers: ma

Principes fondamentaux de l'isolation thermique

L'isolation thermique est un élément crucial dans la construction moderne, permettant d'économiser l'énergie et d'assurer le confort des occupants. Elle repose sur la compréhension des différents modes de transfert de chaleur et des propriétés thermiques des matériaux.

Définition: L'isolation thermique est le processus qui vise à réduire le transfert de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur d'un bâtiment.

Les trois principaux modes de transfert de chaleur sont :

  1. Conduction: C'est le processus par lequel la chaleur se propage à travers un matériau.
  2. Convection: Ce mode de transfert de chaleur se fait par le déplacement de matière.
  3. Rayonnement: Il s'agit d'un échange de chaleur par ondes électromagnétiques.

Vocabulaire: La conductivité thermique (λ) est une propriété intrinsèque des matériaux qui mesure leur capacité à conduire la chaleur.

La résistance thermique des matériaux est un concept clé en isolation. Elle est calculée selon la formule :

R = e / λ

Où :

  • R est la résistance thermique (m².K/W)
  • e est l'épaisseur du matériau (m)
  • λ est la conductivité thermique du matériau (W/m.K)

Highlight: Plus la résistance thermique (R) est élevée, plus le matériau est isolant.

La résistance thermique totale d'une paroi (Rtotale) prend en compte les résistances superficielles intérieure et extérieure :

Rtotale = Rsi + Rse + Σ(e/λ)

Le coefficient de transmission surfacique (U) est l'inverse de la résistance thermique totale :

U = 1 / RT

Exemple: Un mur avec un U de 0,5 W/m².K laissera passer deux fois moins de chaleur qu'un mur avec un U de 1 W/m².K.



Si on te demande...

Qu'est-ce que l'isolation thermique et pourquoi est-elle importante ?

L'isolation thermique est un ensemble de techniques qui permettent de limiter les transferts de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur d'un bâtiment. Elle est essentielle car elle permet d'économiser l'énergie en réduisant la consommation de chauffage et de climatisation, tout en améliorant le confort des occupants grâce à un meilleur maintien de la température. Les différents types d'isolation intérieure et extérieure offrent des solutions adaptées à chaque situation, avec des avantages et inconvénients spécifiques.

Comment fonctionne le transfert de chaleur dans un bâtiment ?

Le transfert de chaleur dans un bâtiment se fait selon trois modes principaux. La conduction est le processus par lequel la chaleur se propage directement à travers les matériaux solides. La convection correspond au déplacement de chaleur par le mouvement de matière (comme l'air chaud qui monte). Enfin, le rayonnement est un transfert par ondes électromagnétiques sans contact direct. Comprendre ces trois modes de transfert de chaleur est essentiel pour concevoir une isolation efficace.

Quelle est la différence entre l'isolation par l'intérieur et l'isolation par l'extérieur ?

L'isolation par l'intérieur consiste à poser une couche d'isolant du côté intérieur de la maison, offrant l'avantage de ne pas modifier l'aspect extérieur avec un grand choix d'isolants disponibles. En revanche, l'isolation extérieure permet de traiter beaucoup de ponts thermiques, protège les murs et conserve l'inertie thermique du bâtiment. Le choix entre ces deux méthodes dépend souvent du budget, car l'isolation intérieur ou extérieur prix varie considérablement, et des contraintes architecturales du bâtiment.

Comment calcule-t-on la résistance thermique d'une paroi ?

La résistance thermique totale d'une paroi se calcule avec la formule Rtotale = RSI + RSE + Σ(e/λ), exprimée en m²·K/W. Dans cette formule, RSI et RSE représentent les résistances superficielles intérieure et extérieure, tandis que e correspond à l'épaisseur du matériau en mètres et λ à sa conductivité thermique en W/(m·K). Plus la résistance thermique est élevée, plus la paroi est isolante et limite les déperditions de chaleur, ce qui est essentiel pour dimensionner correctement l'isolation d'un bâtiment.

Sources Supplémentaires

  1. La Physique du Bâtiment: Isolation Thermique et Transfert de Chaleur par Martin Dubois, Éditions Dunod 2022, Manuel, Explique les principes fondamentaux de la thermique du bâtiment avec des tableaux détaillés de résistance thermique des matériaux.

  2. Guide Pratique de l'Isolation Thermique par Sophie Laurent, Eyrolles 2021, Guide technique, Comparaison détaillée des isolations intérieure et extérieure avec analyses de prix et performance.

  3. Les Transferts Thermiques dans l'Habitat par Jean Bosvieux et Claire Durand, ADEME 2023, Publication officielle, Document complet sur les modes de transfert de chaleur (conduction, convection, rayonnement) et leur application dans le bâtiment.

  4. Physique Appliquée à la Construction par Michel Poulain, Nathan 2022, Manuel scolaire, Présentation des formules de résistance thermique et exercices pratiques pour comprendre le point de rosée et la condensation.

Approfondis tes Connaissances

  1. Calculez la résistance thermique totale d'un mur composé de plusieurs matériaux (béton, isolant, plâtre) en utilisant les formules vues en cours et comparez différentes solutions d'isolation.

  2. Réalisez une maquette simple montrant les différences entre isolation intérieure et extérieure, en mettant en évidence le traitement des ponts thermiques et le phénomène de condensation.

Rien ne te convient ? Explore d'autres matières.

Les étudiants nous adorent — il ne manque plus que toi.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

utilisatrice Android

Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

utilisatrice iOS

Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

utilisateur d'Android

L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

utilisateur Android

PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

utilisatrice iOS

L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

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Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

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Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

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Thomas R

utilisateur d' Android

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Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

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L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Khady

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Notre compagnon IA est spécialement conçu pour répondre aux besoins des étudiants. Sur la base des millions d'éléments de contenu que nous avons sur la plateforme, nous pouvons fournir des réponses vraiment significatives et pertinentes aux étudiants. Mais il ne s'agit pas seulement de réponses, le compagnon a encore plus pour but de guider les élèves dans leurs défis d'apprentissage quotidiens, avec des plans d'étude personnalisés, des quiz ou des éléments de contenu dans le chat et une personnalisation à 100% basée sur les compétences et les développements de l'étudiant.

Où puis-je télécharger l'application Knowunity ?

Tu peux télécharger l'application dans Google Play Store et dans l'App Store d'Apple.

L'application est-elle vraiment gratuite ?

Oui, tu as un accès entièrement gratuit à tous les contenus de l'appli, tu peux chatter ou suivre les créateurs à tout moment. De plus, nous proposons Knowunity Premium, qui te permet de réviser sans limites!

 

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4 sept. 2025

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Alice Swiergiel

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L'isolation thermique est cruciale pour économiser l'énergie et assurer le confort des occupants. Elle implique trois modes de transfert de chaleur : conduction, convection et rayonnement. La résistance thermique des matériaux et le coefficient de transmission surfacique sont des concepts... Affiche plus

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Méthodes d'isolation et leurs implications

L'isolation thermique peut être réalisée de deux manières principales : par l'intérieur ou par l'extérieur. Chaque méthode présente des avantages et des inconvénients spécifiques.

Isolation intérieure:

Cette méthode consiste à poser une couche d'isolant du côté intérieur de la maison.

Avantages :

  • Absence de modifications extérieures
  • Grand choix de matériaux isolants

Inconvénients :

  • Réduction de la surface habitable
  • Diminution de l'inertie thermique des murs
  • Nécessité de traiter tous les ponts thermiques

Définition: Les ponts thermiques sont des zones de faiblesse dans l'isolation où la chaleur s'échappe plus facilement.

Isolation extérieure:

Cette technique implique la pose d'une couche d'isolant sur la face extérieure de la maison.

Avantages :

  • Traitement efficace de nombreux ponts thermiques
  • Protection des murs contre les intempéries
  • Conservation de l'inertie thermique du bâtiment

Inconvénients :

  • Coût généralement plus élevé
  • Modification de l'aspect extérieur du bâtiment
  • Technique d'installation plus délicate

Highlight: Le choix entre isolation intérieure ou extérieure dépend de nombreux facteurs, dont le budget, l'architecture du bâtiment et les réglementations locales.

Le flux de chaleur à travers une paroi peut être calculé avec la formule :

Φ = UTiTeTi - Te

Où :

  • Φ est le flux de chaleur (W/m²)
  • U est le coefficient de transmission surfacique (W/m².K)
  • Ti est la température intérieure (°C)
  • Te est la température extérieure (°C)

Exemple: Pour un mur avec U = 0,5 W/m².K, une température intérieure de 20°C et une température extérieure de 0°C, le flux de chaleur sera de 0,5 * 20020 - 0 = 10 W/m².

La compréhension de ces concepts et formules est essentielle pour optimiser l'isolation thermique des murs par l'intérieur ou l'extérieur, et ainsi améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments.

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Principes fondamentaux de l'isolation thermique

L'isolation thermique est un élément crucial dans la construction moderne, permettant d'économiser l'énergie et d'assurer le confort des occupants. Elle repose sur la compréhension des différents modes de transfert de chaleur et des propriétés thermiques des matériaux.

Définition: L'isolation thermique est le processus qui vise à réduire le transfert de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur d'un bâtiment.

Les trois principaux modes de transfert de chaleur sont :

  1. Conduction: C'est le processus par lequel la chaleur se propage à travers un matériau.
  2. Convection: Ce mode de transfert de chaleur se fait par le déplacement de matière.
  3. Rayonnement: Il s'agit d'un échange de chaleur par ondes électromagnétiques.

Vocabulaire: La conductivité thermique (λ) est une propriété intrinsèque des matériaux qui mesure leur capacité à conduire la chaleur.

La résistance thermique des matériaux est un concept clé en isolation. Elle est calculée selon la formule :

R = e / λ

Où :

  • R est la résistance thermique (m².K/W)
  • e est l'épaisseur du matériau (m)
  • λ est la conductivité thermique du matériau (W/m.K)

Highlight: Plus la résistance thermique (R) est élevée, plus le matériau est isolant.

La résistance thermique totale d'une paroi (Rtotale) prend en compte les résistances superficielles intérieure et extérieure :

Rtotale = Rsi + Rse + Σ(e/λ)

Le coefficient de transmission surfacique (U) est l'inverse de la résistance thermique totale :

U = 1 / RT

Exemple: Un mur avec un U de 0,5 W/m².K laissera passer deux fois moins de chaleur qu'un mur avec un U de 1 W/m².K.

Si on te demande...

Qu'est-ce que l'isolation thermique et pourquoi est-elle importante ?

L'isolation thermique est un ensemble de techniques qui permettent de limiter les transferts de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur d'un bâtiment. Elle est essentielle car elle permet d'économiser l'énergie en réduisant la consommation de chauffage et de climatisation, tout en améliorant le confort des occupants grâce à un meilleur maintien de la température. Les différents types d'isolation intérieure et extérieure offrent des solutions adaptées à chaque situation, avec des avantages et inconvénients spécifiques.

Comment fonctionne le transfert de chaleur dans un bâtiment ?

Le transfert de chaleur dans un bâtiment se fait selon trois modes principaux. La conduction est le processus par lequel la chaleur se propage directement à travers les matériaux solides. La convection correspond au déplacement de chaleur par le mouvement de matière (comme l'air chaud qui monte). Enfin, le rayonnement est un transfert par ondes électromagnétiques sans contact direct. Comprendre ces trois modes de transfert de chaleur est essentiel pour concevoir une isolation efficace.

Quelle est la différence entre l'isolation par l'intérieur et l'isolation par l'extérieur ?

L'isolation par l'intérieur consiste à poser une couche d'isolant du côté intérieur de la maison, offrant l'avantage de ne pas modifier l'aspect extérieur avec un grand choix d'isolants disponibles. En revanche, l'isolation extérieure permet de traiter beaucoup de ponts thermiques, protège les murs et conserve l'inertie thermique du bâtiment. Le choix entre ces deux méthodes dépend souvent du budget, car l'isolation intérieur ou extérieur prix varie considérablement, et des contraintes architecturales du bâtiment.

Comment calcule-t-on la résistance thermique d'une paroi ?

La résistance thermique totale d'une paroi se calcule avec la formule Rtotale = RSI + RSE + Σ(e/λ), exprimée en m²·K/W. Dans cette formule, RSI et RSE représentent les résistances superficielles intérieure et extérieure, tandis que e correspond à l'épaisseur du matériau en mètres et λ à sa conductivité thermique en W/(m·K). Plus la résistance thermique est élevée, plus la paroi est isolante et limite les déperditions de chaleur, ce qui est essentiel pour dimensionner correctement l'isolation d'un bâtiment.

Sources Supplémentaires

  1. La Physique du Bâtiment: Isolation Thermique et Transfert de Chaleur par Martin Dubois, Éditions Dunod 2022, Manuel, Explique les principes fondamentaux de la thermique du bâtiment avec des tableaux détaillés de résistance thermique des matériaux.

  2. Guide Pratique de l'Isolation Thermique par Sophie Laurent, Eyrolles 2021, Guide technique, Comparaison détaillée des isolations intérieure et extérieure avec analyses de prix et performance.

  3. Les Transferts Thermiques dans l'Habitat par Jean Bosvieux et Claire Durand, ADEME 2023, Publication officielle, Document complet sur les modes de transfert de chaleur (conduction, convection, rayonnement) et leur application dans le bâtiment.

  4. Physique Appliquée à la Construction par Michel Poulain, Nathan 2022, Manuel scolaire, Présentation des formules de résistance thermique et exercices pratiques pour comprendre le point de rosée et la condensation.

Approfondis tes Connaissances

  1. Calculez la résistance thermique totale d'un mur composé de plusieurs matériaux (béton, isolant, plâtre) en utilisant les formules vues en cours et comparez différentes solutions d'isolation.

  2. Réalisez une maquette simple montrant les différences entre isolation intérieure et extérieure, en mettant en évidence le traitement des ponts thermiques et le phénomène de condensation.

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L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

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Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

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Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

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Thomas R

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super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

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Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

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L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

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Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

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PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

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C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

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Ella

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Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

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Thomas R

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Esteban M

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Leny

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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Khady

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Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

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C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

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Ella

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