Prova scritta di Fisica Tecnica Ambientale - 22.07.2002

( Ing. Civile, Edile ed Ambientale)


Esercizio 1

In un impianto di condizionamento, nel periodo invernale, una portata d'aria esterna , a pressione atmosferica, alla temperatura ed umidità relativa , viene umidificata e riscaldata nell'impianto rappresentato in figura. L'umidificazione avviene tramite un saturatore adiabatico a cui viene fornita una portata d'acqua alla temperatura =12 °C. Le batterie di pre e post-riscaldamento forniscono un flusso termico globale . Sapendo che l'aria in uscita dal saturatore è in condizioni di saturazione si chiede di determinare:

  1. tracciare le trasformazioni dell'aria umida in un diagramma Carrier;

  2. l'entalpia e l'umidità specifica dell'aria nelle condizioni esterne;

  3. l'entalpia , l'umidità specifica , l'umidità relativa e la temperatura dell'aria umida nelle condizioni di uscita dall'impianto;

  4. temperatura ed entalpia dell'aria umida all' uscita del saturatore.

  5. Il flusso termico fornito dalla batteria di post-riscaldamento .


Gruppo

(kg/h)

(°C)

(%)

(kg/h)

(kW)

A

1500

5

85

10

18

B

2500

10

65

20

30

per l'acqua la pressione di saturazione [Pa] in funzione della temperatura [°C] può venire valutata con le relazioni:


Esercizio 2

Uno scambiatore di calore a tubi concentrici in controcorrente riscalda una portata d'acqua dalla temperatura alla temperatura utilizzando una portata di olio diatermico che si raffredda dalla temperatura alla temperatura . Il tubo interno ha diametro =20 mm, mentre il coefficiente globale di scambio termico, riferito alla superficie interna è =500 W/(m2 K). In queste condizioni i due fluidi scambiano il flusso termico . Si chiede di determinare:

  1. il tracciamento degli andamenti della temperatura dei fluidi;

  2. la lunghezza dello scambiatore ;

  3. le capacità termiche di flusso del fluido caldo e di quello freddo ;

    Lo scambiatore per errore viene montato in equicorrente, mantenendo invariate le temperature di entrata dei fluidi e le capacità termiche di flusso, per la nuova configurazione si chiede:

  4. il valore di M;

  5. la differenza di temperatura all'ingresso e all'uscita dello scambiatore ;

  6. il flusso termico scambiato ;


Gruppo

(°C)

(°C)

(°C)

(°C)

(W)

A

160

140

20

80

3000

B

150

120

30

70

3500

Termodinamica applicata (A)


,



, ,




,



Trasmissione del calore (A)


,



,