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
Cartongesso, k = 0,1750 mm25 °C-6 °Cq″ = ?

Una parete di cartongesso è spessa 50 mm e ha un’area di 4 m². Le sue facce sono mantenute a 25 °C e -6 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 25 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Cartongesso, k = 0,1750 mm16 °C-10 °Cq″ = ?

Una parete di cartongesso è spessa 50 mm e ha un’area di 8 m². Le sue facce sono mantenute a 16 °C e -10 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 8 m²T1 = 16 °CT2 = -10 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vetro, k = 0,96100 mmCartongesso, k = 0,1725 mm16 °C-12 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 100 mm di vetro e 25 mm di cartongesso, con un’area di 10 m². Le facce esterne sono a 16 °C e -12 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 16 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
4.Media
Vetro, k = 0,96150 mmCalcestruzzo, k = 1,450 mm20 °C-6 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 150 mm di vetro e 50 mm di calcestruzzo, con un’area di 12 m². Le facce esterne sono a 20 °C e -6 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 20 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Vetro, k = 0,9650 mmPolistirene espanso, k = 0,035150 mmstanza 20 °Cesterno -13 °CQ̇ = ?

Una parete di 50 mm vetro e 150 mm polistirene espanso separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a -13 °C. I coefficienti di convezione sono 6 W/(m²·K) all’interno e 30 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 4 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -13 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Vetro, k = 0,96100 mmMattone, k = 0,7225 mmstanza 22 °Cesterno -10 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 100 mm vetro e 25 mm mattone separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a -10 °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 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -10 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. q″ = 105,4 W/m²
  2. 2. q″ = 88,4 W/m²
  3. 3. Q̇ = 1115 W
  4. 4. Q̇ = 1625 W
  5. 5. Q̇ = 29,09 W
  6. 6. Ts = 8,962 °C

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