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 = 0,035250 mm22 °C10 °Cq″ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 250 mm e ha un’area di 4 m². Le sue facce sono mantenute a 22 °C e 10 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Lana minerale, k = 0,0450 mm17 °C-7 °CQ̇ = ?

Una parete di lana minerale è spessa 50 mm e ha un’area di 15 m². Le sue facce sono mantenute a 17 °C e -7 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 17 °CT2 = -7 °C
Q̇ = W
3.Media
Polistirene espanso, k = 0,035150 mmLana minerale, k = 0,0475 mm19 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 150 mm di polistirene espanso e 75 mm di lana minerale, con un’area di 6 m². Le facce esterne sono a 19 °C e -3 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 19 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
4.Media
Vetro, k = 0,96200 mmCartongesso, k = 0,17100 mm17 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 200 mm di vetro e 100 mm di cartongesso, con un’area di 4 m². Le facce esterne sono a 17 °C e 6 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
5.Difficile
Legno, k = 0,1750 mmCalcestruzzo, k = 1,450 mmstanza 21 °Cesterno -1 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 50 mm legno e 50 mm calcestruzzo separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -1 °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 20 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
Ts = °C
6.Difficile
Lana minerale, k = 0,04250 mmCartongesso, k = 0,1775 mmstanza 22 °Cesterno 2 °CQ̇ = ?

Una parete di 250 mm lana minerale e 75 mm cartongesso separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a 2 °C. I coefficienti di convezione sono 6 W/(m²·K) all’interno e 25 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 10 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 2 °C
Q̇ = W

Soluzioni

  1. 1. q″ = 1,68 W/m²
  2. 2. Q̇ = 288 W
  3. 3. Ti = 3,696 °C
  4. 4. Ti = 14,12 °C
  5. 5. Ts = 14,29 °C
  6. 6. Q̇ = 28,99 W

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