Semestre filtro - Medicina, Odontoiatria, Veterinaria, - quiz estratto dal libro "Quiz di Fisica" di Francesco Serafini
FISICA
UNITA' DIDATTICA 5 - Termodinamica
U.D. 5.3 (Secondo la ripartizione del Syllabus di Francesco Serafini) - Meccanismi di trasmissione del calore: conduzione termica, convezione e irraggiamento. Flusso di calore. Emissione termica, legge di Wien e potenza irraggiata. Esempi di trasmissione del calore.
1. Una parete piana di spessore 1 cm e area 0,02 m² separa due ambienti con differenza di temperatura di 10 °C. Se la conducibilità termica del materiale è k = 0,5 W/(m·K), qual è la potenza termica trasmessa per conduzione in regime stazionario?
Quiz 1 – Risposta A
In regime stazionario, il trasferimento di calore per conduzione attraverso una parete piana è descritto dalla legge di Fourier che definisce il flusso di calore (W)(W): 𝐪=\mathbf{q =} 𝐤⋅𝐀⋅𝚫𝐓𝐋\frac{\mathbf{k \cdot A \cdot \Delta T}}{\mathbf{L}} nella quale 𝐤\mathbf{k} è la conducibilità termica (Wm•K)\left( \frac{W}{m \bullet K} \right), 𝐀\mathbf{A} è l’area della superficie attraversata dal flusso di calore (m2)\left( m^{2} \right); 𝐋\mathbf{L} è la “lunghezza di attraversamento” da parte del flusso di calore, che in pratica è lo spessore della parete attraversata (m)(m); 𝚫𝐓\mathbf{\Delta T} è la differenza di temperatura tra le due superfici della parete. Avremo:
𝐪=𝐤Wm•K⋅𝐀m2⋅𝚫𝐓K𝐋m=𝟎,𝟓•𝟎,𝟎𝟐•𝟏𝟎𝟎,𝟎𝟏=𝟏𝟎𝐖\mathbf{q =}\frac{\mathbf{k\ }\frac{W}{m \bullet K}\mathbf{\cdot A}{\ m}^{2}\mathbf{\cdot \Delta T\ }K}{\mathbf{L\ }m}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,5 \bullet 0,02 \bullet 10}}{\mathbf{0,01}}\mathbf{= 10\ W}



