142 esercizi Capitolo 3 esercizio 1 La differenza di temperatura alle estremità di una parete piana di spessore s1 = 10 cm, e conducibilità K1 = 2 W/(m °C) è di 50 °C. Determinare lo spessore di una parete di conducibilità K2 = 0,3 W/(m °C) che determina lo stesso flusso di calore sotto lo stesso intervallo di temperatura. Calcolo flusso termico parete 1 Applicando la (3.6) si ottiene direttamente il valore del flusso termico: Q = 50 °C Q T = K 1 = 2 W/(m °C) = 1000 W/m2 A s1 0,1 m Calcolo spessore parete 2 Applicando ancora la (3.6) con la conducibilità della parete 2 ed esplicitando lo spessore, si ottiene: 50 °C T s2 = K 2 = 0, 3 W/(m °C) = 0,015 m Q 1000 W/m2 esercizio 2 Una parete piana è composta dai seguenti strati (v. Tab. 3.5): STRATO MATERIALE CONDUCIBILIT W/(m °C) SPESSORE (m) 1 Cartongesso 0,21 0,015 2 Vermiculite espansa 0,04 0,1 3 Mattoni facciavista 1 0,2 Tab. 3.5 Considerando una temperatura della parte interna T1 = 24 °C e della parete esterna T2 = 4 °C, determinare le temperature intermedie ai vari strati (riferirsi alla superficie di 1 m2). Si proceda come nell esempio 3.5. (Risposte: T1-2 = 23,28 °C; T2-3 = 1,98 °C) esercizio 3 Un tubo di rame del diametro esterno di 40 mm e di spessore 3 mm è isolato con uno strato di 3 cm di poliuretano espanso. La parete interna del tubo di rame si considera alla temperatura di 132°C e quella esterna del poliuretano espanso alla temperatura di 30°C. Determinare il calore che passa dall interno all esterno per ogni metro di tubazione. Conducibilità poliuretano Kpu = 0,034 W/(m °C). Tra le due temperature estreme sono presenti due resistenze conduttive in geometria cilindrica. In linea di principio possiamo applicare alle pareti cilindriche il ragionamento impiegato per pervenire alla (3.12) per pareti piane composte e per risolvere la (3.14).