Prova scritta di Fisica Tecnica - 09-01-2002
(Ing. Meccanica, Navale, Elettrica, dei Materiali ed Elettronica)
(ing. Civile, edile ed Ambientale)
Termodinamica
Un
impianto frigorifero a compressione di vapori funzionante con fluido
R134a opera tra la temperatura di evaporazione
e di condensazione
, in queste condizioni estrae un flusso termico pari a
alla temperatura
.
Trascurando il sottoraffreddamento del liquido saturo, il
surriscaldamento del vapore saturo e considerando un rendimento
isoentropico di compressione pari a
,
utilizzando il diagramma allegato si chiede di:
tracciare il ciclo in un diagramma T-s;
calcolare
il flusso termico asportato
se la temperatura di condensazione viene aumentata a
mantenendo
costante la portata di fluido frigorigeno
;
il coefficiente di effetto utile
in
entrambi i casi.
Trasmissione del calore

Si
vuole utilizzare un impianto a pavimento per il riscaldamento di una
camera, la sezione del pavimento con le dimensioni è riportata
in figura, procedendo dall'alto verso il basso gli strati sono
formati da: parquet in legno avente conducibilità termica
,
massetto sopra i tubi con
,
massetto sotto i tubi dello stesso materiale, isolante
, soletta
in cemento
.
La temperatura dell'ambiente da riscaldare e la resistenza termica
convettiva specifica sono pari rispettivamente a
ed
,
mentre la temperatura dell'ambiente sotto al pavimento e la
resistenza specifica sono pari a
ed
.
Per ragioni di comfort termico la temperatura superficiale del
pavimento non deve superare un valore limite, fissato dalle norme,
pari a
.
I tubi entro cui scorre acqua con
diametri
e
sono in polietilene
e posizionati con un passo di T=0,2
m. In queste condizioni si chiede di determinare:
il
flusso termico specifico
scambiato con l'ambiente superiore;
la
temperatura all'asse dei tubi
;
il
flusso termico specifico scambiato con l'ambiente inferiore
;
il
flusso termico per unità di lunghezza scambiato per ogni tubo
;
la temperatura media di flusso
dell'acqua considerando una temperatura esterna del tubo pari a
,
ed il coefficiente convettivo interno pari a
.
Termodinamica
dal
diagramma si legge per
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,
,
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per
il caso
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,
,
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Trasmissione del calore
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Resistenza degli strati sopra ai tubi esclusa la resistenza di convezione

Resistenza degli strati sotto ai tubi

temperatura all'asse dei tubi
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flusso termico verso il basso
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flusso termico per unità di lunghezza per ogni tubo
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Resistenza termica tubo in polietilene

