Prova scritta di Fisica Tecnica II – 01.02.2005

(Nuovo Ordinamento - Ing. Meccanica)

 

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NOME e COGNOME                                CORSO di LAUREA                                                     Voto/i

 

 

 

 

Esercizio

Un foro, di diametro D e profondità H, come schematizzato in figura, è praticato su un materiale che può essere considerato grigio e diffuso, e caratterizzato da un’emissività ε e temperatura t.

Determinare, nell’ordine:

1)       Il fattore di vista F12;

2)       Il flusso termico q emesso dal foro attraverso l’apertura;

3)       L’emissività effettiva εe del foro, definita come il rapporto fra il flusso termico che lascia la cavità attraverso l’apertura, ed il flusso termico emesso da una superficie nera di area pari all’apertura e con temperatura uguale a quella delle pareti del foro.

 

TEMA

D [mm]

H [mm]

ε

t [°C]

A

6

24

0.8

727

B

8

48

0.7

500

 

 

 

Nota:

La costante di Stefan-Boltzmann vale  σ = 5.67´ 10-8 W/(m2K4)

 

Suggerimento:

Si consideri l’apertura del foro, superficie A2, come una superficie nera a temperatura di 0 K.


Soluzioni

 

1)      Dalla regola della somma

Dalla legge di reciprocità

2)      Per una cavità costituita da due superfici grigie diffuse

In questo caso, essendo ε2 = 1 e T2 = 0 K, risulta J2 = Eb2 =0, perciò (εε1)

3)     

 

Tema A

Tema B

           1)         F12 = 0.05882

           2)         q = 1.580 W

           3)         εe = 0.986

1)          F12 = 0.04

2)          q = 1.001 W

3)          εe = 0.984