Esercizio 1
Da una cucina viene estratta una portata
volumetrica di aria alla temperatura tA =
; questa portata attraversa una batteria di deumidificazione
la cui temperatura superficiale è pari a
ts = 7 oC
uscendo in condizioni di saturazione. Sapendo che la pressione di saturazione
dell'acqua alla temperatura ts e tA è pari
rispettivamente a p,sA = 5940 Pa e ps,s = 1000 Pa, si chiede di determinare:
1. l'umidità specifica xA ed xs nelle condizioni dell'ambiente e all'uscita del deumidificatore;
2. la portata di acqua condensata;
3. il flusso termico totale , scambiato nel deumidificatore
Note: Si consideri: R=287,0 J/(kg K)
r0=2501 kJ/kg; cpa=1,006 kJ/kg K; cpv=1,875 kJ/kgK; patm
= 1,013 105 Pa
Esercizio 2
A
seguito di una prolungata permanenza alla temperatura di
Successivamente, la lattina è
posta verticalmente in un ambiente di rilevanti dimensioni in cui la
temperatura dell’aria, supposta in quiete, è pari a T∞
=
Determinare il tempo necessario a fondere l’intero contenuto della lattina, nelle seguenti ipotesi:
! Durante
il processo di fusione, la temperatura esterna della lattina rimane costante e
pari a Ts =
! L’emissività della superficie della lattina è pari a ε = 0.2;
! Ai fini dello scambio termico, si trascuri il contributo delle superfici circolari di estremità e la resistenza termica delle pareti della lattina.
Note:
§
Si
assumano (ad un’opportuna temperatura) le seguenti proprietà termofisiche per
l’aria:
k = 0.025 W/(m K); ν= 14.38´10-6
m2/s; α = 20.3´10-6
m2/s; Pr=0,71; β = 3.53´ 10-3
K-1
§
Per
valutare il coefficiente di scambio termico convettivo, si utilizzi la
correlazione di Churchill e Chu, valida per lastre piane e cilindri di diametro
elevato disposti verticalmente:
§
La
costante di Stefan-Boltzmann vale: σ = 5.67´ 10-8
W/(m2K4)
§
Il calore
latente di fusione della bibita è pari a λ = 334 kJ/kg, e la sua densità,
allo stato solido, è pari a ρ = 920
kg/m3.
Teoria
Soluzione
Esercizio 1
1)
2)
3)
Esercizio 2