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 mm25 °C-14 °Cq″ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 20 mm e ha un’area di 15 m². Le sue facce sono mantenute a 25 °C e -14 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 25 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Cartongesso, k = 0,1710 mm16 °C9 °Cq″ = ?

Una parete di cartongesso è spessa 10 mm e ha un’area di 4 m². Le sue facce sono mantenute a 16 °C e 9 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 4 m²T1 = 16 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vetro, k = 0,96100 mmLana minerale, k = 0,0450 mm24 °C-8 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 100 mm di vetro e 50 mm di lana minerale, con un’area di 15 m². Le facce esterne sono a 24 °C e -8 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 24 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
4.Media
Legno, k = 0,17250 mmLana minerale, k = 0,04150 mm23 °C7 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 250 mm di legno e 150 mm di lana minerale, con un’area di 4 m². Le facce esterne sono a 23 °C e 7 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 23 °CT3 = 7 °C
Ti = °C
5.Difficile
Cartongesso, k = 0,17250 mmLana minerale, k = 0,04100 mmstanza 21 °Cesterno -12 °CQ̇

Una parete di 250 mm cartongesso e 100 mm lana minerale separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -12 °C. I coefficienti di convezione sono 8 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 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Calcestruzzo, k = 1,4200 mmCartongesso, k = 0,1725 mmstanza 20 °Cesterno 4 °CQ̇ = ?

Una parete di 200 mm calcestruzzo e 25 mm cartongesso separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a 4 °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 12 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
Q̇ = W

Soluzioni

  1. 1. q″ = 68,25 W/m²
  2. 2. q″ = 119 W/m²
  3. 3. Q̇ = 354,5 W
  4. 4. Ti = 18,49 °C
  5. 5. U = 0,2412 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 379 W

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