Prova scritta di Fisica
Tecnica I – 08.06.2005
(Nuovo Ordinamento - Ing. Meccanica, Navale)
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NOME e COGNOME CORSO di LAUREA Voto/i
Una portata d’aria = 1500 kga/h, alla
pressione p = 101.325 kPa, temperatura t1 = 30 °C
ed umidità relativa
φ1 = 60%, viene
raffreddata e deumidificata in una batteria fredda avente una temperatura
superficiale ts
= 8 °C. L’umidità relativa dell’aria all’uscita della
batteria è pari a φ2
= 95%. La portata viene
successivamente riscaldata, mediante una batteria di post-riscaldamento, fino
alla temperatura t3 = 17 °C.
Servendosi del diagramma psicrometrico allegato, determinare:
1. Le proprietà termodinamiche dell’aria umida degli stati 1, 2 e 3,
ed indicare le trasformazioni
e
;
2. Il
flusso termico da asportare mediante
la batteria fredda;
3. La
portata di condensato ;
4. Il
contributo latente del flusso termico
asportato con la
batteria fredda;
5. Il
flusso termico da fornire nella
batteria di post-riscaldamento.
Nota:
Si assuma per l’acqua cl = 4.187 kJ/(kg K).
Soluzione
1. Dal diagramma:
t1 = 30 °C; φ1 = 60 %
h1
= 71 kJ/kga; x1 = 16 gv/kga
Punto 2 ideale (curva di saturazione):
t2id = 8 °C; φ2id = 100 % h2id
= 25 kJ/kga; x2id = 7 gv/kga
Punto 2 reale (individuato dall’intersezione del segmento e dalla curva φ2
= 95 %):
t2 = 12 °C; φ2 = 95 %; h2
= 34 kJ/kga; x2 = 8.5 gv/kga
Punto 3 (riscaldamento semplice):
t3 = 17 °C; x3 = x2 = 8.5 gv/kga h3
= 38.6 kJ/kga; φ3 = 70 %
2. A rigore:
Tuttavia è possibile usare l’espressione approssimata:
3.
(Rifacendo il calcolo tenendo conto del contributo
termico del condensato: )
4.
Il punto 4 è caratterizzato da:
t4 = t1 = 30 °C; x4
= x2 = 8.5 gv/kga h4
= 52 kJ/kga
.-
5.