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 = 0,03550 mm15 °C-7 °Cq″ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 50 mm e ha un’area di 8 m². Le sue facce sono mantenute a 15 °C e -7 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 50 mmA = 8 m²T1 = 15 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Mattone, k = 0,7250 mm24 °C-4 °Cq″ = ?

Una parete di mattone è spessa 50 mm e ha un’area di 6 m². Le sue facce sono mantenute a 24 °C e -4 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,72 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Calcestruzzo, k = 1,4250 mmVetro, k = 0,96150 mm21 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 250 mm di calcestruzzo e 150 mm di vetro, con un’area di 4 m². Le facce esterne sono a 21 °C e 8 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
4.Media
Legno, k = 0,17200 mmVetro, k = 0,9650 mm19 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 200 mm di legno e 50 mm di vetro, con un’area di 15 m². Le facce esterne sono a 19 °C e -14 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 19 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
5.Difficile
Calcestruzzo, k = 1,450 mmLegno, k = 0,17150 mmstanza 22 °Cesterno 5 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 50 mm calcestruzzo e 150 mm legno separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a 5 °C. I coefficienti di convezione sono 8 W/(m²·K) all’interno e 25 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 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.Difficile
Calcestruzzo, k = 1,4100 mmLegno, k = 0,17100 mmstanza 21 °Cesterno -4 °CQ̇

Una parete di 100 mm calcestruzzo e 100 mm legno separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -4 °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 15 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)

Soluzioni

  1. 1. q″ = 15,4 W/m²
  2. 2. q″ = 403,2 W/m²
  3. 3. Ti = 14,07 °C
  4. 4. Ti = −12,6 °C
  5. 5. Ts = 20,04 °C
  6. 6. U = 1,154 W/(m²·K)

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