Scheda di esercizi di Conduzione del calore con soluzioni

Scheda di esercizi di Conduzione del calore gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
Vetro, k = 0,96250 mm17 °C-3 °Cq″ = ?

Una parete di vetro è spessa 250 mm e ha un’area di 8 m². Le sue facce sono mantenute a 17 °C e -3 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 17 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Calcestruzzo, k = 1,4150 mm21 °C-15 °Cq″ = ?

Una parete di calcestruzzo è spessa 150 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 21 °C e -15 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 21 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vetro, k = 0,96250 mmMattone, k = 0,72100 mm17 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 250 mm di vetro e 100 mm di mattone, con un’area di 12 m². Le facce esterne sono a 17 °C e -2 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 17 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
4.Media
Legno, k = 0,1750 mmPolistirene espanso, k = 0,03525 mm20 °C-12 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 50 mm di legno e 25 mm di polistirene espanso, con un’area di 15 m². Le facce esterne sono a 20 °C e -12 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 20 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Polistirene espanso, k = 0,035200 mmVetro, k = 0,9625 mmstanza 20 °Cesterno 1 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 200 mm polistirene espanso e 25 mm vetro separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a 1 °C. I coefficienti di convezione sono 10 W/(m²·K) all’interno e 20 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 10 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 1 °C
Ts = °C
6.Difficile
Cartongesso, k = 0,17250 mmMattone, k = 0,72150 mmstanza 20 °Cesterno 0 °CQ̇ = ?

Una parete di 250 mm cartongesso e 150 mm mattone separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a 0 °C. I coefficienti di convezione sono 8 W/(m²·K) all’interno e 25 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 4 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 0 °C
Q̇ = W

Soluzioni

  1. 1. q″ = 76,8 W/m²
  2. 2. q″ = 336 W/m²
  3. 3. Ti = 4,609 °C
  4. 4. Q̇ = 476 W
  5. 5. Ts = 19,68 °C
  6. 6. Q̇ = 43,39 W

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