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 mm24 °C-10 °Cq″ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 20 mm e ha un’area di 8 m². Le sue facce sono mantenute a 24 °C e -10 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = -10 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Cartongesso, k = 0,17150 mm24 °C-6 °Cq″ = ?

Una parete di cartongesso è spessa 150 mm e ha un’area di 8 m². Le sue facce sono mantenute a 24 °C e -6 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
3.Media
Mattone, k = 0,72100 mmCalcestruzzo, k = 1,4100 mm17 °C-5 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 100 mm di mattone e 100 mm di calcestruzzo, con un’area di 15 m². Le facce esterne sono a 17 °C e -5 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 17 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Media
Mattone, k = 0,72200 mmPolistirene espanso, k = 0,035100 mm18 °C-2 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 200 mm di mattone e 100 mm di polistirene espanso, con un’area di 12 m². Le facce esterne sono a 18 °C e -2 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 18 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Lana minerale, k = 0,04250 mmMattone, k = 0,72150 mmstanza 22 °Cesterno 2 °CQ̇

Una parete di 250 mm lana minerale e 150 mm mattone separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a 2 °C. I coefficienti di convezione sono 6 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 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Calcestruzzo, k = 1,4200 mmVetro, k = 0,96150 mmstanza 21 °Cesterno -7 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 200 mm calcestruzzo e 150 mm vetro separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -7 °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 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. q″ = 59,5 W/m²
  2. 2. q″ = 34 W/m²
  3. 3. Q̇ = 1569 W
  4. 4. Q̇ = 76,56 W
  5. 5. U = 0,1502 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 13,13 °C

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