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
Polistirene espanso, k = 0,03520 mm22 °C-2 °Cq″ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 20 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 22 °C e -2 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 22 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Polistirene espanso, k = 0,03510 mm17 °C5 °CQ̇ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 10 mm e ha un’area di 6 m². Le sue facce sono mantenute a 17 °C e 5 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 17 °CT2 = 5 °C
Q̇ = W
3.Media
Mattone, k = 0,72200 mmLana minerale, k = 0,04150 mm21 °C7 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 200 mm di mattone e 150 mm di lana minerale, con un’area di 12 m². Le facce esterne sono a 21 °C e 7 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 21 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
4.Media
Legno, k = 0,17250 mmMattone, k = 0,7225 mm18 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 250 mm di legno e 25 mm di mattone, con un’area di 12 m². Le facce esterne sono a 18 °C e -3 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 18 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Difficile
Legno, k = 0,17100 mmMattone, k = 0,72150 mmstanza 22 °Cesterno -1 °CQ̇

Una parete di 100 mm legno e 150 mm mattone separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a -1 °C. I coefficienti di convezione sono 6 W/(m²·K) all’interno e 20 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 6 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Mattone, k = 0,72250 mmLana minerale, k = 0,04100 mmstanza 20 °Cesterno -8 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 250 mm mattone e 100 mm lana minerale separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a -8 °C. I coefficienti di convezione sono 7,7 W/(m²·K) all’interno e 30 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 20 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -8 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. q″ = 42 W/m²
  2. 2. Q̇ = 252 W
  3. 3. Q̇ = 41,71 W
  4. 4. Ti = −2,516 °C
  5. 5. U = 0,9869 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 18,79 °C

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