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
Vetro, k = 0,9620 mm16 °C-13 °CQ̇ = ?

Una parete di vetro è spessa 20 mm e ha un’area di 10 m². Le sue facce sono mantenute a 16 °C e -13 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 16 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
2.Facile
Lana minerale, k = 0,0450 mm24 °C2 °Cq″ = ?

Una parete di lana minerale è spessa 50 mm e ha un’area di 6 m². Le sue facce sono mantenute a 24 °C e 2 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
3.Media
Cartongesso, k = 0,17100 mmLegno, k = 0,1750 mm16 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 100 mm di cartongesso e 50 mm di legno, con un’area di 15 m². Le facce esterne sono a 16 °C e -14 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
4.Media
Calcestruzzo, k = 1,4250 mmCartongesso, k = 0,1775 mm21 °C-14 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 250 mm di calcestruzzo e 75 mm di cartongesso, con un’area di 20 m². Le facce esterne sono a 21 °C e -14 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 21 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
5.Difficile
Cartongesso, k = 0,17150 mmLegno, k = 0,1775 mmstanza 22 °Cesterno -15 °CQ̇ = ?

Una parete di 150 mm cartongesso e 75 mm legno separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a -15 °C. I coefficienti di convezione sono 8 W/(m²·K) all’interno e 30 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 8 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Cartongesso, k = 0,17150 mmCalcestruzzo, k = 1,475 mmstanza 21 °Cesterno -7 °CQ̇

Una parete di 150 mm cartongesso e 75 mm calcestruzzo 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 4 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
U = W/(m²·K)

Soluzioni

  1. 1. Q̇ = 13920 W
  2. 2. q″ = 17,6 W/m²
  3. 3. Ti = −4 °C
  4. 4. Q̇ = 1129 W
  5. 5. Q̇ = 199,7 W
  6. 6. U = 0,9002 W/(m²·K)

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