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 = 0,035200 mm25 °C5 °Cq″ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 200 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 25 °C e 5 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 25 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Calcestruzzo, k = 1,4200 mm19 °C4 °CQ̇ = ?

Una parete di calcestruzzo è spessa 200 mm e ha un’area di 15 m². Le sue facce sono mantenute a 19 °C e 4 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 1,4 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 19 °CT2 = 4 °C
Q̇ = W
3.Media
Legno, k = 0,17250 mmMattone, k = 0,7275 mm15 °C-3 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 250 mm di legno e 75 mm di mattone, con un’area di 6 m². Le facce esterne sono a 15 °C e -3 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 15 °CT3 = -3 °C
Q̇ = W
4.Media
Polistirene espanso, k = 0,035150 mmLegno, k = 0,1775 mm22 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 150 mm di polistirene espanso e 75 mm di legno, con un’area di 20 m². Le facce esterne sono a 22 °C e -9 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 22 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difficile
Cartongesso, k = 0,1750 mmLegno, k = 0,1725 mmstanza 21 °Cesterno 0 °CQ̇

Una parete di 50 mm cartongesso e 25 mm legno 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 30 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 20 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Calcestruzzo, k = 1,4100 mmVetro, k = 0,96150 mmstanza 21 °Cesterno 2 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 100 mm calcestruzzo e 150 mm vetro separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a 2 °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 10 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 2 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. q″ = 3,5 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1575 W
  3. 3. Q̇ = 68,58 W
  4. 4. Ti = −6,107 °C
  5. 5. U = 1,655 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 13,87 °C

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