Prova scritta di Fisica Tecnica – 3.06.2002
( Ing. Civile, Edile ed Ambientale)
Esercizio 1
In un impianto di
condizionamento estivo una portata
di aria esterna alla temperatura
ed umidità relativa
viene miscelata con una portata
di aria ricircolata nelle condizioni
=25
°C,
= 60 %. La
portata risultante subisce un raffreddamento con deumidificazione
passando attraverso una batteria fredda mantenuta alla temperatura
=10
°C ed uscendo con una umidità relativa
.
Si chiede:
Il tracciamento delle trasformazioni nel diagramma Carrier allegato e in un diagramma h-x di Mollier;
La temperatura
,
l'entalpia
e
l'umidità specifica
dopo la miscelazione;
La
portata di acqua asportata dalla batteria fredda
;
Il flusso termico
assorbito
dalla batteria fredda;
Il flusso termico
sensibile
e
latente
alla batteria fredda;
tema |
kg/h |
kg/h |
°C |
% |
% |
---|---|---|---|---|---|
A |
2000 |
1000 |
30 |
50 |
90 |
B |
2500 |
1500 |
30 |
70 |
80 |
La pressione di saturazione dell'aria si ricavi utilizzando la formula:
=1,006
kJ/(kg K),
=1,875
kJ/(kg K),
=2501
kJ/kg
Esercizio 2
Un
tubo in polietilene del diametro interno di ed
esterno de
e conducibilità termica
W/(m K) è rivestito da uno strato sis =
20 mm di isolante avente
conducibilità termica
W/(m K). All'interno del tubo scorre acqua alla temperatura
ti=10 °C
con coefficiente di scambio termico
ed è posto in un ambiente alla temperatura te
e tra la superficie esterna dell'isolante e l'aria ambiente si abbia
un coefficiente di scambio termico
. Per evitare problemi di condensazione si desidera
mantenere vincolata la temperatura sulla superficie esterna
dell'isolante
.
In queste condizioni si chiede di
determinare:
Il flusso termico per unità di lunghezza scambiato con l'ambiente q';
Il valore della temperatura esterna te ;
la temperatura all'interfaccia tra tubo ed isolante t2 ;
Il coefficiente globale di scambio termico riferito alla superficie interna Ui.
tema |
di mm |
de mm |
W/(m2 K) |
W/(m2 K) |
°C |
---|---|---|---|---|---|
A |
26 |
32 |
2000 |
10 |
18 |
B |
20,4 |
25 |
2500 |
10 |
19 |
Direttamente con le formule
,
,
Il
punto 1 lo trovo intersecando la congiungente il punto M ed S,
situato sulla curva di saturazione per t=10 °C, con la curva a
umidità relativa
,
,
,