Prova scritta di Fisica Tecnica - 01.06.1999
(Ing. Meccanica, Navale, Elettrica, dei Materiali ed Elettronica)
(Ing. Civile, Edile ed Ambientale)
Esercizio 1
Un frigorifero utilizza il fluido frigorigeno R-134a,
e funziona secondo un ciclo inverso standard a compressione di vapore tra le pressioni di 0.2
MPa e 0.8 MPa.
Nelle ipotesi che:
- all'uscita del condensatore si abbia liquido saturo,
- all'aspirazione del compressore si abbia vapore saturo secco,
- la portata del refrigerante sia pari a 0.05 kg/s,
determinare, servendosi del diagramma allegato e nelle ipotesi di compressione
isoentropica:
- Il flusso termico asportato dall'evaporatore;
- La potenza meccanica spesa;
- Il flusso termico scambiato al condensatore;
- Il coefficiente di effetto utile del ciclo.
Risposte: 1)
; 2)
; 3)
; 4) 
Esercizio 2
Una tubazione per il trasporto di vapore saturo
umido, di diametro esterno D = 10 cm, attraversa un ambiente di dimensioni
rilevanti, nel quale le pareti hanno una temperatura di 15°
C, mentre l'aria ha una temperatura di 20° C.
La tubazione è disposta orizzontalmente e la sua superficie esterna, caratterizzata da
un valore dell'emissività e = 0.75, è isoterma, ad una
temperatura ts = 165° C.
Determinare il flusso termico scambiato per unità di lunghezza della tubazione.
Note
Per l'aria si assumano - ad un'opportuna temperatura da specificare - le seguenti
proprietà termofisiche:
n = 22.8´ 10-6 m2/s;
k = 0.0313 W/m K; a = 32.8´ 10-6
m2/s;
Pr
= 0.697; b = 2.725´ 10-3 K-1
Per valutare il coefficiente di scambio termico convettivo si utilizzi la seguente
correlazione (Churchill & Chu, 1975), valida per convezione naturale da cilindri
orizzontali:
- La costante di Stefan-Boltzmann vale:
s = 5.67´ 10-8 W/m2
K4
Risposta: q' = q'conv + q'rad @ 331.2
+ 400.3 @ 731.5 W/m
June 1st, 1999 - the WebMaster