Vecchio Ordinamento |
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Nome ............................................................. |
Nuovo Ordinamento |
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Prova scritta di Fisica Tecnica Ambientale – 31.01.2006
( Ing. Civile, Edile, Ambientale)
Esercizio 1
Si
consideri un ciclo inverso a pompa di calore a compressione di vapori
funzionante con fluido R134a. La temperatura di evaporazione sia te
mentre quella di condensazione sia tc. All'uscita
del condensatore si abbia liquido saturo, all'aspirazione del
compressore vapore saturo secco, il rendimento isoentropico del
compressore sia
ed il flusso termico fornito dal condensatore sia pari a
.
In queste condizioni si determini:
il tracciamento del ciclo in un diagramma T-s
l'entalpia h3 e la temperatura T3 alla fine della compressione
il coefficiente di effetto
utile
;
la portata di fluido
frigorigeno
;
il flusso termico
asportato dall'evaporatore
la potenza meccanica spesa
la portata volumetrica
all'aspirazione del compressore
il coefficiente di effetto
utile
di
una macchina reversibile operante tra le temperature massima T3
e minima T2.
Tema |
te |
tc |
|
|
---|---|---|---|---|
|
°C |
°C |
% |
kW |
|
0 |
50 |
70 |
10 |
B |
5 |
60 |
75 |
12 |
Esercizio 2
Per evitare il
congelamento dei tubi in inverno è opportuno mantenere sempre
una minima portata d'acqua. Si consideri un tubo di lunghezza L e
diametro d; la superficie interna sia a temperatura costante
ts = 0 °C . l'acqua fluisce nel tubo con
velocità media
entrando alla temperatura te e, per evitare il
congelamento, la temperatura di uscita debba essere almeno pari a tu
. Si chiede:
la
portata d'acqua
;
il flusso termico ceduto dall'acqua q;
il salto termico medio
tra l'acqua e la superficie del tubo;
la massima lunghezza L di tubo ammessa;
si giustifichi l'utilizzo della correlazione per il calcolo dello scambio termico.
Tema |
te |
tu |
d |
|
---|---|---|---|---|
|
°C |
°C |
mm |
cm/s |
A |
5 |
1 |
14 |
1 |
B |
6 |
1 |
12 |
1.5 |
Il salto termico medio tra acqua e tubo può essere calcolato come
per il calcolo dello scambio termico tra tubo ed acqua, trascurando la variazione della viscosità con la temperatura, si utilizzi la seguente correlazione:
,
proprietà
termofisiche dell'acqua: cl = 4187 (J/kg K) ,
W/(m K),
kg/(m
s),
kg/m3
suggerimento: sostituire la correlazione nella formula per il calcolo dello scambio termico convettivo.
kJ/kg
kg/s
=
0,00154 kg/s
W