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
Lana minerale, k = 0,0450 mm18 °C5 °Cq″ = ?

Una parete di lana minerale è spessa 50 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 18 °C e 5 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 18 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Vetro, k = 0,9650 mm24 °C-4 °Cq″ = ?

Una parete di vetro è spessa 50 mm e ha un’area di 12 m². Le sue facce sono mantenute a 24 °C e -4 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Cartongesso, k = 0,17200 mmLegno, k = 0,1750 mm17 °C-5 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 200 mm di cartongesso e 50 mm di legno, con un’area di 8 m². Le facce esterne sono a 17 °C e -5 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 17 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Media
Calcestruzzo, k = 1,4250 mmLegno, k = 0,17150 mm21 °C-15 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 250 mm di calcestruzzo e 150 mm di legno, con un’area di 4 m². Le facce esterne sono a 21 °C e -15 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = -15 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Vetro, k = 0,96250 mmPolistirene espanso, k = 0,035150 mmstanza 20 °Cesterno -12 °CQ̇ = ?

Una parete di 250 mm vetro e 150 mm polistirene espanso separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a -12 °C. I coefficienti di convezione sono 10 W/(m²·K) all’interno e 30 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 10 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Lana minerale, k = 0,0450 mmPolistirene espanso, k = 0,03575 mmstanza 22 °Cesterno 0 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 50 mm lana minerale e 75 mm polistirene espanso separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a 0 °C. I coefficienti di convezione sono 7,7 W/(m²·K) all’interno e 20 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 8 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. q″ = 10,4 W/m²
  2. 2. q″ = 537,6 W/m²
  3. 3. Q̇ = 119,7 W
  4. 4. Q̇ = 135,7 W
  5. 5. Q̇ = 68,38 W
  6. 6. Ts = 21,2 °C

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