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 mm20 °C0 °Cq″ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 200 mm e ha un’area di 8 m². Le sue facce sono mantenute a 20 °C e 0 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 20 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Legno, k = 0,17100 mm23 °C-5 °CQ̇ = ?

Una parete di legno è spessa 100 mm e ha un’area di 20 m². Le sue facce sono mantenute a 23 °C e -5 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 23 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
3.Media
Calcestruzzo, k = 1,4150 mmPolistirene espanso, k = 0,035100 mm15 °C-5 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 150 mm di calcestruzzo e 100 mm di polistirene espanso, con un’area di 20 m². Le facce esterne sono a 15 °C e -5 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 15 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Media
Mattone, k = 0,72150 mmLegno, k = 0,17100 mm22 °C-13 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 150 mm di mattone e 100 mm di legno, con un’area di 8 m². Le facce esterne sono a 22 °C e -13 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 22 °CT3 = -13 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Cartongesso, k = 0,1750 mmMattone, k = 0,7225 mmstanza 20 °Cesterno -2 °CQ̇

Una parete di 50 mm cartongesso e 25 mm mattone separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a -2 °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 trasmittanza termica U della parete.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Cartongesso, k = 0,17250 mmCalcestruzzo, k = 1,4150 mmstanza 20 °Cesterno 5 °CQ̇

Una parete di 250 mm cartongesso e 150 mm calcestruzzo separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a 5 °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 10 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
U = W/(m²·K)

Soluzioni

  1. 1. q″ = 3,5 W/m²
  2. 2. Q̇ = 952 W
  3. 3. Q̇ = 134,9 W
  4. 4. Q̇ = 351,5 W
  5. 5. U = 2,053 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,5744 W/(m²·K)

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