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Prova scritta di Fisica Tecnica Ambientale – 02.02.2004

( Ing. Civile, Edile, Ambientale)


Esercizio 1

Il condensatore di un condizionatore è costituito da una batteria alettata la cui superficie esterna è raffreddata da una portata d'aria a temperatura d'entrata te ed umidità relativa miscelata ad una portata d'acqua a temperatura tw=te. In uscita si ha aria umida perfettamente miscelata alla temperatura tu. Si ricavi:

  1. l'umidità specifica xe, l'entalpia he dell'aria entrante, entalpia hw dell'acqua entrante;

  2. umidità specifica xu ed entalpia hu dell'aria uscente.

  3. Il flusso termico [kW] fornito dal condensatore.


Dati:


te

tu

Gruppo

(kg/h)

(kg/h)

(°C)

(%)

(°C)

A

100

1.5

26

60

35

B

80

1.5

28

60

34









Si ricorda che la pressione di saturazione per l'acqua può venire valutata con la relazione approssimata:

dove ps(t) [Pa] è la pressione di saturazione, e t [°C] è la temperatura.

Per il calcolo dell'entalpia dell'aria umida e dell'acqua si utilizzino i seguenti valori:

cpa = 1,006 kJ/(kg K), cpv = 1,875 kJ/(kg K), r0 = 2501 kJ/kg, cw = 4,187 kJ/(kg K), patm = 101325 Pa



Esercizio 2

Un cilindro avente diametro D e lunghezza L è riscaldato per mezzo di una resistenza elettrica che dissipa un flusso termico q. Il cilindro è raffreddato da una corrente d'aria che lo investe trasversalmente con velocità e temperatura . Trascurando gli effetti di bordo e usando la correlazione

si calcolino:

  1. il coefficiente di convezione medio ;

  2. la temperatura superficiale ts, supposta uniforme, del cilindro.


D

L

q

Gruppo

(cm)

(cm)

(m/s)

(W)

(°C)

A

2

10

5

40

20

B

3

15

4

50

20

Proprietà dell' aria:

, ,

Esercizio 1



kgv/kga

he=58,41 kJ/kg , hw = cw tw = 108,86 kJ/kg

kgv/kga

hu = 106,62 kJ/kg



Esercizio 2

;