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 mm17 °C-6 °Cq″ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 50 mm e ha un’area di 6 m². Le sue facce sono mantenute a 17 °C e -6 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 17 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Legno, k = 0,17150 mm21 °C-9 °Cq″ = ?

Una parete di legno è spessa 150 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 21 °C e -9 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 21 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana minerale, k = 0,04150 mmCartongesso, k = 0,1725 mm22 °C-14 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 150 mm di lana minerale e 25 mm di cartongesso, con un’area di 10 m². Le facce esterne sono a 22 °C e -14 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
4.Media
Vetro, k = 0,96200 mmPolistirene espanso, k = 0,03525 mm18 °C-6 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 200 mm di vetro e 25 mm di polistirene espanso, con un’area di 15 m². Le facce esterne sono a 18 °C e -6 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 18 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Mattone, k = 0,72200 mmLegno, k = 0,1775 mmstanza 21 °Cesterno 4 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 200 mm mattone e 75 mm legno separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a 4 °C. I coefficienti di convezione sono 7,7 W/(m²·K) all’interno e 20 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 8 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 4 °C
Ts = °C
6.Difficile
Mattone, k = 0,72150 mmCartongesso, k = 0,17100 mmstanza 21 °Cesterno -3 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 150 mm mattone e 100 mm cartongesso separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -3 °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 4 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -3 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. q″ = 16,1 W/m²
  2. 2. q″ = 34 W/m²
  3. 3. Q̇ = 92,38 W
  4. 4. Q̇ = 390,2 W
  5. 5. Ts = 18,54 °C
  6. 6. Ts = 17,01 °C

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