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 = 0,035200 mm19 °C10 °CQ̇ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 200 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 19 °C e 10 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 19 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
2.Facile
Lana minerale, k = 0,0450 mm23 °C7 °CQ̇ = ?

Una parete di lana minerale è spessa 50 mm e ha un’area di 4 m². Le sue facce sono mantenute a 23 °C e 7 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = 7 °C
Q̇ = W
3.Media
Legno, k = 0,17100 mmLana minerale, k = 0,04100 mm23 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 100 mm di legno e 100 mm di lana minerale, con un’area di 15 m². Le facce esterne sono a 23 °C e -14 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 23 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
4.Media
Cartongesso, k = 0,17250 mmPolistirene espanso, k = 0,03550 mm17 °C5 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 250 mm di cartongesso e 50 mm di polistirene espanso, con un’area di 6 m². Le facce esterne sono a 17 °C e 5 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 17 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Polistirene espanso, k = 0,035250 mmLegno, k = 0,17150 mmstanza 20 °Cesterno 1 °CQ̇

Una parete di 250 mm polistirene espanso e 150 mm legno separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a 1 °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 10 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 1 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Vetro, k = 0,96100 mmCartongesso, k = 0,1750 mmstanza 21 °Cesterno 5 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 100 mm vetro e 50 mm cartongesso separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a 5 °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 8 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. Q̇ = 15,75 W
  2. 2. Q̇ = 51,2 W
  3. 3. Ti = 15,95 °C
  4. 4. Q̇ = 24,83 W
  5. 5. U = 0,1221 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 17,41 °C

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