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
Calcestruzzo, k = 1,410 mm16 °C-10 °Cq″ = ?

Una parete di calcestruzzo è spessa 10 mm e ha un’area di 12 m². Le sue facce sono mantenute a 16 °C e -10 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 1,4 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T1 = 16 °CT2 = -10 °C
q″ = W/m²
2.Facile
Mattone, k = 0,7210 mm24 °C10 °Cq″ = ?

Una parete di mattone è spessa 10 mm e ha un’area di 12 m². Le sue facce sono mantenute a 24 °C e 10 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,72 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
3.Media
Legno, k = 0,17250 mmMattone, k = 0,72150 mm22 °C7 °CQ̇ = ?

Una parete è composta da 250 mm di legno e 150 mm di mattone, con un’area di 8 m². Le facce esterne sono a 22 °C e 7 °C. Trova il flusso termico Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 22 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
4.Media
Cartongesso, k = 0,17150 mmCalcestruzzo, k = 1,425 mm25 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 150 mm di cartongesso e 25 mm di calcestruzzo, con un’area di 10 m². Le facce esterne sono a 25 °C e 8 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 25 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
5.Difficile
Vetro, k = 0,96100 mmMattone, k = 0,7225 mmstanza 22 °Cesterno -15 °CQ̇ = ?

Una parete di 100 mm vetro e 25 mm mattone separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a -15 °C. I coefficienti di convezione sono 7,7 W/(m²·K) all’interno e 25 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 4 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Legno, k = 0,17200 mmCalcestruzzo, k = 1,475 mmstanza 22 °Cesterno -5 °CTs​ = ?Q̇

Una parete di 200 mm legno e 75 mm calcestruzzo separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a -5 °C. I coefficienti di convezione sono 7,7 W/(m²·K) all’interno e 25 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Ts = °C

Soluzioni

  1. 1. q″ = 3640 W/m²
  2. 2. q″ = 1008 W/m²
  3. 3. Q̇ = 71,47 W
  4. 4. Ti = 8,337 °C
  5. 5. Q̇ = 479,3 W
  6. 6. Ts = 19,5 °C

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