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
Calcestruzzo, k = 1,4150 mm25 °C-5 °Cq″ = ?

Una parete di calcestruzzo è spessa 150 mm e ha un’area di 20 m². Le sue facce sono mantenute a 25 °C e -5 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T1 = 25 °CT2 = -5 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Polistirene espanso, k = 0,035100 mm18 °C2 °CQ̇ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 100 mm e ha un’area di 6 m². Le sue facce sono mantenute a 18 °C e 2 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 100 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
3.Media
Cartongesso, k = 0,17250 mmCalcestruzzo, k = 1,475 mm24 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 250 mm di cartongesso e 75 mm di calcestruzzo, con un’area di 12 m². Le facce esterne sono a 24 °C e 6 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
4.Media
Polistirene espanso, k = 0,035100 mmVetro, k = 0,9650 mm21 °C-8 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 100 mm di polistirene espanso e 50 mm di vetro, con un’area di 10 m². Le facce esterne sono a 21 °C e -8 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Calcestruzzo, k = 1,4250 mmPolistirene espanso, k = 0,035100 mmstanza 22 °Cesterno -1 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 250 mm calcestruzzo e 100 mm polistirene espanso separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a -1 °C. I coefficienti di convezione sono 10 W/(m²·K) all’interno e 25 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 4 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
Ts = °C
6.Difficile
Polistirene espanso, k = 0,035250 mmLegno, k = 0,1750 mmstanza 21 °Cesterno -12 °CQ̇

Una parete di 250 mm polistirene espanso e 50 mm legno separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -12 °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 trasmittanza termica U della parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)

Soluzioni

  1. 1. q″ = 280 W/m²
  2. 2. Q̇ = 33,6 W
  3. 3. Ti = 6,633 °C
  4. 4. Q̇ = 99,68 W
  5. 5. Ts = 21,28 °C
  6. 6. U = 0,1316 W/(m²·K)

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