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
Legno, k = 0,17100 mm17 °C-2 °CQ̇ = ?

Una parete di legno è spessa 100 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 17 °C e -2 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = -2 °C
Q̇ = W
2.Facile
Lana minerale, k = 0,0410 mm15 °C-14 °Cq″ = ?

Una parete di lana minerale è spessa 10 mm e ha un’area di 6 m². Le sue facce sono mantenute a 15 °C e -14 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,04 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 15 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
3.Media
Mattone, k = 0,72250 mmLegno, k = 0,1775 mm19 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 250 mm di mattone e 75 mm di legno, con un’area di 20 m². Le facce esterne sono a 19 °C e 2 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 19 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Media
Calcestruzzo, k = 1,4150 mmCartongesso, k = 0,1775 mm18 °C0 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 150 mm di calcestruzzo e 75 mm di cartongesso, con un’area di 6 m². Le facce esterne sono a 18 °C e 0 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 18 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Cartongesso, k = 0,17200 mmVetro, k = 0,96150 mmstanza 20 °Cesterno 3 °CQ̇

Una parete di 200 mm cartongesso e 150 mm vetro separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a 3 °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 12 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 3 °C
U = W/(m²·K)
6.Difficile
Mattone, k = 0,72100 mmLana minerale, k = 0,0475 mmstanza 21 °Cesterno -7 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 100 mm mattone e 75 mm lana minerale separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -7 °C. I coefficienti di convezione sono 8 W/(m²·K) all’interno e 20 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 20 m². Trova la temperatura Ts della superficie interna della parete.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. Q̇ = 323 W
  2. 2. q″ = 116 W/m²
  3. 3. Ti = 11,51 °C
  4. 4. Q̇ = 197 W
  5. 5. U = 0,6524 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,4 °C

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