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
Legno, k = 0,17200 mm25 °C8 °Cq″ = ?

Una parete di legno è spessa 200 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 25 °C e 8 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 25 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Cartongesso, k = 0,1720 mm25 °C7 °Cq″ = ?

Una parete di cartongesso è spessa 20 mm e ha un’area di 20 m². Le sue facce sono mantenute a 25 °C e 7 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 25 °CT2 = 7 °C
q″ = W/m²
3.Media
Mattone, k = 0,72250 mmVetro, k = 0,96100 mm17 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 250 mm di mattone e 100 mm di vetro, con un’area di 10 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 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
4.Media
Lana minerale, k = 0,04200 mmPolistirene espanso, k = 0,035100 mm15 °C-7 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 200 mm di lana minerale e 100 mm di polistirene espanso, con un’area di 6 m². Le facce esterne sono a 15 °C e -7 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 15 °CT3 = -7 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Calcestruzzo, k = 1,4150 mmMattone, k = 0,7250 mmstanza 22 °Cesterno -1 °CQ̇

Una parete di 150 mm calcestruzzo e 50 mm mattone separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a -1 °C. I coefficienti di convezione sono 8 W/(m²·K) all’interno e 30 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 15 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Calcestruzzo, k = 1,4250 mmLegno, k = 0,1725 mmstanza 21 °Cesterno -1 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 250 mm calcestruzzo e 25 mm legno separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -1 °C. I coefficienti di convezione sono 8 W/(m²·K) all’interno e 30 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 10 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. q″ = 14,45 W/m²
  2. 2. q″ = 153 W/m²
  3. 3. Ti = 2,385 °C
  4. 4. Q̇ = 16,8 W
  5. 5. U = 2,986 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 15,32 °C

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