(ing. Civile, Edile, Ambientale)
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Tema A
Termodinamica
Una
portata d'aria
kg/s, inizialmente a
= 25 °C e
= 70 % viene inviata ad unaunità di trattamento in cui
subisce un raffreddamento con deumidificazione ed un
post-riscaldamento.
Nellipotesi
che all'uscita della batteria di raffreddamento si abbia
= 100 % e che all'uscita della batteria di post-riscaldamento si
abbia
= 20 °C,
= 40 %, si traccino le trasformazioni sul diagramma Carrier fornito.
Si calcolino poi:
il
flusso termico
necessario al raffreddamento con deumidificazione;
la
portata dacqua condensata;
il
flusso termico
necessario al post-riscaldamento.
Trasmissione del calore
Un tubo in acciaio,
avente conduttività termica
=
54 W/(m K), ha un diametro esterno
=
15 cm ed uno spessore
=
0,7 cm, ed è isolato con uno strato di materiale avente
conduttività termica
=
0,073 W/(m K) e spessore
=
4,8 cm. Allinterno del tubo scorre vapore surriscaldato alla
temperatura
=
500 K ed il coefficiente di scambio termico per convezione è
=
35 W/(m2 K). La temperatura dell'aria
esterna è
=
300 K, ed il coefficiente di scambio termico per convezione è
=
8 W/(m2 K). Si calcoli:
il flusso termico disperso all'esterno se il tubo ha lunghezza L = 20 m;
la temperatura
all'interfaccia tra metallo ed isolante
.
Termodinamica
Dal diagramma dellaria umida:
h1 = 60 kJ/kg, x1 = 13,5 gv/kga
h2 = 21 kJ/kg, x2 = 6 gv/kga
h3 = 35 kJ/kg.
Quindi:
Trasmissione del calore
di = d2 - 2 s1 = 13,6 cm; ri = 0,068 m.
de = d2 + 2 s2 = 24,6 cm; re = 0,123 m.
Il
flusso termico è:
La resistenza totale è:
Quindi:
= 3060 W