Теплопроводность: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Теплопроводность»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
Древесина, k = 0,17200 mm23 °C-14 °CQ̇ = ?

Стена (древесина) имеет толщину 200 mm и площадь 12 m². Её поверхности поддерживаются при 23 °C и -14 °C. Найдите тепловой поток теплопроводностью Q̇ через стену.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 23 °CT2 = -14 °C
Q̇ = W
2.Лёгкая
Гипсокартон, k = 0,1720 mm16 °C-11 °Cq″ = ?

Стена (гипсокартон) имеет толщину 20 mm и площадь 6 m². Её поверхности поддерживаются при 16 °C и -11 °C. Найдите плотность теплового потока q″ через стену.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
3.Средняя
Кирпич, k = 0,72200 mmДревесина, k = 0,17150 mm17 °C-5 °CTi​ = ?Q̇

Стена состоит из слоя 200 mm (кирпич) и слоя 150 mm (древесина), её площадь 8 m². Наружные поверхности имеют 17 °C и -5 °C. Найдите температуру Ti на границе двух слоёв.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 17 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
4.Средняя
Стекло, k = 0,96200 mmПенополистирол, k = 0,03575 mm18 °C2 °CQ̇ = ?

Стена состоит из слоя 200 mm (стекло) и слоя 75 mm (пенополистирол), её площадь 4 m². Наружные поверхности имеют 18 °C и 2 °C. Найдите тепловой поток Q̇ через стену.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = 2 °C
Q̇ = W
5.Сложная
Стекло, k = 0,96200 mmМинеральная вата, k = 0,0475 mmпомещение 22 °Cснаружи 2 °CQ̇

Стена из 200 mm (стекло) и 75 mm (минеральная вата) отделяет помещение при 22 °C от наружного воздуха при 2 °C. Коэффициенты теплоотдачи — 7,7 W/(m²·K) внутри и 30 W/(m²·K) снаружи, площадь стены 6 m². Найдите коэффициент теплопередачи U стены.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)
6.Сложная
Минеральная вата, k = 0,04200 mmКирпич, k = 0,72100 mmпомещение 22 °Cснаружи -12 °CQ̇

Стена из 200 mm (минеральная вата) и 100 mm (кирпич) отделяет помещение при 22 °C от наружного воздуха при -12 °C. Коэффициенты теплоотдачи — 10 W/(m²·K) внутри и 25 W/(m²·K) снаружи, площадь стены 6 m². Найдите коэффициент теплопередачи U стены.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)

Ответы

  1. 1. Q̇ = 377,4 W
  2. 2. q″ = 229,5 W/m²
  3. 3. Ti = 11,73 °C
  4. 4. Q̇ = 27,22 W
  5. 5. U = 0,4451 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,1894 W/(m²·K)

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.