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 = 1,450 mm19 °C-15 °Cq″ = ?

Una parete di calcestruzzo è spessa 50 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 19 °C e -15 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 19 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Lana minerale, k = 0,04250 mm25 °C5 °CQ̇ = ?

Una parete di lana minerale è spessa 250 mm e ha un’area di 6 m². Le sue facce sono mantenute a 25 °C e 5 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T1 = 25 °CT2 = 5 °C
Q̇ = W
3.Media
Cartongesso, k = 0,17150 mmVetro, k = 0,96150 mm17 °C-4 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 150 mm di cartongesso e 150 mm di vetro, con un’area di 8 m². Le facce esterne sono a 17 °C e -4 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 17 °CT3 = -4 °C
Ti = °C
4.Media
Cartongesso, k = 0,17150 mmMattone, k = 0,7275 mm23 °C-8 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 150 mm di cartongesso e 75 mm di mattone, con un’area di 10 m². Le facce esterne sono a 23 °C e -8 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = -8 °C
Ti = °C
5.Difficile
Polistirene espanso, k = 0,035100 mmCalcestruzzo, k = 1,450 mmstanza 21 °Cesterno -8 °CQ̇ = ?

Una parete di 100 mm polistirene espanso e 50 mm calcestruzzo separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -8 °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 6 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -8 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Legno, k = 0,17200 mmCalcestruzzo, k = 1,425 mmstanza 21 °Cesterno -9 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 200 mm legno e 25 mm calcestruzzo separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -9 °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 15 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -9 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. q″ = 952 W/m²
  2. 2. Q̇ = 19,2 W
  3. 3. Ti = −0,8407 °C
  4. 4. Ti = −4,727 °C
  5. 5. Q̇ = 57,5 W
  6. 6. Ts = 18,26 °C

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