Convezione : esercizi risolti

Esercizio 1

La parete esterna di un forno industriale si trova alla temperatura di T_p=70°C mentre la temperatura dell’ambiente è di T₂=15°C. Determina il calore disperso in atmosfera per una parete di 60m² con un coefficiente di pellicola h =17,5 W/m²°K.

[ 57.557 W ]

Esercizio 2

Una parete di lunghezza 4 m ed altezza 3 m con spessore d=30cm è esposta all'ambiente esterno.
La temperatura interna deve essere mantenuta a 20°C, mentre quella esterna è di 0°C.
Determinare il calore disperso verso l’esterno ammettendo la conducibilità della parete λ=0,6 W/m°K il coefficiente di convezione per il lato interno h_i=7 W/m²°K il coefficiente di convezione per il lato esterno h_e=21 W/m²°K.

[ 348 W ]

Esercizio 3

Per le condizioni dell’esercizio precedente determinare la temperatura della parete interna e quella della parete esterna.

[15,8° | 1,4°C ]

Esercizio 4

Un microprocessore di un computer è dotato di alette di raffreddamento per una superficie totale di 10cm².
Ipotizzando una temperatura delle alette di 35°C ed una temperatura dell'aria circostante di 25°C con un coefficiente di pellicola pari a h=9,3 W/m²°K.
Determinare il calore dissipato in 1 ora. Calcolare, inoltre l’aumento di temperatura che si avrebbe in assenza delle alette ipotizzando un calore specifico c_p=1,46kJ/kg°K ed una massa del microprocessore di 35g.

[ 335 J | 6,5°C ]

Esercizio 5

La parete di una stanza ha uno spessore di 40cm ed una conducibilità λ=0,93 W/m°K. Calcolare le temperature delle pareti interna ed esterna nelle seguenti condizioni:
T_i=25°C temperatura dell’ambiente interno
T_e=0°C temperatura dell’ambiente esterno
h_i=5,8 W/m²°K coefficiente convettivo interno
h_e=11,6 W/m²°K coefficiente convettivo esterno

[ 3,1°C | 18,7°C ]

Esercizio 6

Nell’ambiente (1) è contenuto azoto N₂ alle seguenti condizioni R'=296,87J/kg°K m₁=2kg V₁=26m³ p₁=0,1 bar h₁=0,0116 W/m²°K.
In tale ambiente vi è un contenitore (2) in cui è chiuso del vapor d’acqua alle seguenti condizioni: R'=461,645 J/kg°K p₂=3bar h₂=0,023 W/m²°K, V₂=1m3 m₂=1kg.

Il contenitore è in ferro con conducibilità λ=58 W/m°K ha uno spessore d=5mm e consente una superficie di contatto tra i due fluidi A=5m².
Determinare la temperatura dei due fluidi ed il calore scambiato tra essi.

[ 8,17 W ]