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Prova scritta di Fisica Tecnica Ambientale – 16.02.2004

( Ing. Civile, Edile, Ambientale)


Esercizio 1

Un frigorifero, utilizzando il fluido frigorigeno R-134a, funziona secondo un ciclo inverso standard a compressione di vapore tra le pressioni di p1 e p2 e con coefficiente di effetto utile ,

Nell'ipotesi che:

si chiede di determinare, servendosi del diagramma allegato

  1. il tracciamento qualitativo del ciclo su un diagramma T -s;


  2. p1

    p2

    q41

    Gruppo

    (MPa)

    (MPa)


    (kW)

    A

    0.2

    0.8

    4

    8

    B

    0.2

    1

    3,5

    9

    la potenza meccanica P12 assorbita dal compressore;

  3. la portata di fluido frigorigeno in circolo ;

  4. il rendimento isoentropico del compressore .

  5. la massima temperatura del ciclo.





Esercizio 2

In una stanza di dimensioni W x W x H è posizionata una finestra con vetro di dimensioni Wf x Hf. La temperatura dell'aria e delle pareti all'interno della stanza sia pari a ti=20 °C mentre il vetro della finestra sia alla temperatura tf . Le pareti ed il vetro si possono considerare superfici grigie opache con emissività ed rispettivamente. In queste condizioni si chiede di calcolare:

  1. il flusso termico scambiato per convezione qc tra aria interna alla stanza e vetro della finestra;

  2. il flusso termico scambiato per irraggiamento qr tra tutte le pareti della stanza ed il vetro della finestra.

Per il calcolo del coefficiente di convezione medio si utilizzi la correlazione di Churchill:

W

H

Wf

Hf

tf

Gruppo

(m)

(m)

(m)

(m)

(°C)

(-)

(-)

A

3

3

2

1.5

15

0.9

0.95

B

4

2.7

2.5

1.2

16

0.9

0.92

L'aria all'interno della stanza si possa considerare gas ideale con le seguenti proprietà calcolate ad una opportuna temperatura:

kg/m3 , a = 2,054 10-5 m2/s , =1,47 10-5 m2/s , =0,0252 W/(m K)

costante di Boltzmann



Esercizio 1



2,57

6,48 10-2

39,69

0,907

50



Esercizio 2

18

3,435 10-3

1,078 109

0,716

7,718 108

113,6 2,385

3

75,2

72,2

28,62

61,54