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
Vetro, k = 0,96200 mm15 °C-8 °CQ̇ = ?

Una parete di vetro è spessa 200 mm e ha un’area di 12 m². Le sue facce sono mantenute a 15 °C e -8 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 15 °CT2 = -8 °C
Q̇ = W
2.Facile
Calcestruzzo, k = 1,4250 mm24 °C-4 °Cq″ = ?

Una parete di calcestruzzo è spessa 250 mm e ha un’area di 8 m². Le sue facce sono mantenute a 24 °C e -4 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 1,4 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana minerale, k = 0,0450 mmVetro, k = 0,96150 mm18 °C3 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 50 mm di lana minerale e 150 mm di vetro, con un’area di 10 m². Le facce esterne sono a 18 °C e 3 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 18 °CT3 = 3 °C
Ti = °C
4.Media
Legno, k = 0,17200 mmPolistirene espanso, k = 0,03550 mm21 °C0 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 200 mm di legno e 50 mm di polistirene espanso, con un’area di 4 m². Le facce esterne sono a 21 °C e 0 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Legno, k = 0,17100 mmCalcestruzzo, k = 1,425 mmstanza 21 °Cesterno -10 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 100 mm legno e 25 mm calcestruzzo separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -10 °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 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
Ts = °C
6.Difficile
Vetro, k = 0,96150 mmCalcestruzzo, k = 1,4100 mmstanza 21 °Cesterno 0 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 150 mm vetro e 100 mm calcestruzzo separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a 0 °C. I coefficienti di convezione sono 7,7 W/(m²·K) all’interno e 25 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 15 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. Q̇ = 1325 W
  2. 2. q″ = 156,8 W/m²
  3. 3. Ti = 4,667 °C
  4. 4. Q̇ = 32,25 W
  5. 5. Ts = 16,85 °C
  6. 6. Ts = 14,14 °C

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