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
Cartongesso, k = 0,1750 mm23 °C0 °CQ̇ = ?

Una parete di cartongesso è spessa 50 mm e ha un’area di 15 m². Le sue facce sono mantenute a 23 °C e 0 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = 0 °C
Q̇ = W
2.Facile
Polistirene espanso, k = 0,035250 mm16 °C8 °Cq″ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 250 mm e ha un’area di 4 m². Le sue facce sono mantenute a 16 °C e 8 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 16 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
3.Media
Calcestruzzo, k = 1,4200 mmCartongesso, k = 0,1775 mm22 °C-5 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 200 mm di calcestruzzo e 75 mm di cartongesso, con un’area di 4 m². Le facce esterne sono a 22 °C e -5 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 22 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
4.Media
Lana minerale, k = 0,04100 mmMattone, k = 0,72150 mm17 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 100 mm di lana minerale e 150 mm di mattone, con un’area di 10 m². Le facce esterne sono a 17 °C e -9 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difficile
Cartongesso, k = 0,1750 mmLana minerale, k = 0,0450 mmstanza 22 °Cesterno -12 °CQ̇

Una parete di 50 mm cartongesso e 50 mm lana minerale separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a -12 °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 15 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Vetro, k = 0,9650 mmLegno, k = 0,17150 mmstanza 22 °Cesterno -5 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 50 mm vetro e 150 mm legno separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a -5 °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 8 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. Q̇ = 1173 W
  2. 2. q″ = 1,12 W/m²
  3. 3. Ti = 15,4 °C
  4. 4. Ti = −7 °C
  5. 5. U = 0,5857 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 18,82 °C

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