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 mm24 °C-8 °CQ̇ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 250 mm e ha un’area di 4 m². Le sue facce sono mantenute a 24 °C e -8 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 24 °CT2 = -8 °C
Q̇ = W
2.Facile
Legno, k = 0,17250 mm16 °C-9 °CQ̇ = ?

Una parete di legno è spessa 250 mm e ha un’area di 4 m². Le sue facce sono mantenute a 16 °C e -9 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 16 °CT2 = -9 °C
Q̇ = W
3.Media
Calcestruzzo, k = 1,4250 mmPolistirene espanso, k = 0,035150 mm24 °C-15 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 250 mm di calcestruzzo e 150 mm di polistirene espanso, con un’area di 20 m². Le facce esterne sono a 24 °C e -15 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 24 °CT3 = -15 °C
Q̇ = W
4.Media
Vetro, k = 0,96150 mmCartongesso, k = 0,17100 mm24 °C0 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 150 mm di vetro e 100 mm di cartongesso, con un’area di 4 m². Le facce esterne sono a 24 °C e 0 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 24 °CT3 = 0 °C
Ti = °C
5.Difficile
Vetro, k = 0,96250 mmLana minerale, k = 0,04150 mmstanza 21 °Cesterno 2 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 250 mm vetro e 150 mm lana minerale separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a 2 °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 4 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 2 °C
Ts = °C
6.Difficile
Vetro, k = 0,96200 mmLegno, k = 0,1775 mmstanza 20 °Cesterno 5 °CQ̇ = ?

Una parete di 200 mm vetro e 75 mm legno separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a 5 °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 6 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
Q̇ = W

Soluzioni

  1. 1. Q̇ = 17,92 W
  2. 2. Q̇ = 68 W
  3. 3. Q̇ = 174,7 W
  4. 4. Ti = 18,96 °C
  5. 5. Ts = 20,54 °C
  6. 6. Q̇ = 111,4 W

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