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
Lana minerale, k = 0,0420 mm16 °C-9 °Cq″ = ?

Una parete di lana minerale è spessa 20 mm e ha un’area di 15 m². Le sue facce sono mantenute a 16 °C e -9 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,04 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 16 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Polistirene espanso, k = 0,03520 mm20 °C-6 °CQ̇ = ?

Una parete di polistirene espanso è spessa 20 mm e ha un’area di 6 m². Le sue facce sono mantenute a 20 °C e -6 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 20 °CT2 = -6 °C
Q̇ = W
3.Media
Cartongesso, k = 0,17250 mmVetro, k = 0,9650 mm20 °C-8 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 250 mm di cartongesso e 50 mm di vetro, con un’area di 4 m². Le facce esterne sono a 20 °C e -8 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 20 °CT3 = -8 °C
Ti = °C
4.Media
Legno, k = 0,17100 mmCartongesso, k = 0,17150 mm22 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 100 mm di legno e 150 mm di cartongesso, con un’area di 10 m². Le facce esterne sono a 22 °C e -11 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
5.Difficile
Cartongesso, k = 0,1750 mmPolistirene espanso, k = 0,03525 mmstanza 21 °Cesterno -9 °CQ̇ = ?

Una parete di 50 mm cartongesso e 25 mm polistirene espanso separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a -9 °C. I coefficienti di convezione sono 10 W/(m²·K) all’interno e 25 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 20 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -9 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Polistirene espanso, k = 0,035200 mmVetro, k = 0,9675 mmstanza 21 °Cesterno 1 °CQ̇ = ?

Una parete di 200 mm polistirene espanso e 75 mm vetro separa una stanza a 21 °C dall’aria esterna a 1 °C. I coefficienti di convezione sono 10 W/(m²·K) all’interno e 20 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 20 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 1 °C
Q̇ = W

Soluzioni

  1. 1. q″ = 50 W/m²
  2. 2. Q̇ = 273 W
  3. 3. Ti = −7,042 °C
  4. 4. Ti = 8,8 °C
  5. 5. Q̇ = 522,5 W
  6. 6. Q̇ = 67,31 W

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