Prova scritta di Fisica Tecnica I – 07.02.2006

(Nuovo Ordinamento - Ing. Meccanica, Navale)

 

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NOME e COGNOME                        CORSO di LAUREA                                          Voto/i

 

 

 

Esercizio

In una sala adibita a riunioni durante la stagione estiva si mantengono una temperatura tA = 26 °C ed un’umidità relativa φA = 50%, immettendo una portata d’aria  alla temperatura tI = 20 °C ed umidità relativa φI = 60%.

Nell’ipotesi che la pressione sia costante e pari a p = 101.325 kPa, determinare nell’ordine:

1.      L’entalpia hA e l’umidità specifica xA dell’aria nelle condizioni interne della sala;

2.      L’entalpia hI  e l’umidità specifica xI dell’aria nelle condizioni di immissione;

3.      La portata d’aria  che è necessario immettere nell’ambiente per compensare un flusso termico totale (sensibile e latente) pari a
= 30 kW;

4.      La portata di vapore generata all’interno  che si riesce ad asportare.

 

 

Note:

        La pressione di saturazione per l'acqua può venire valutata, per t³0°C, con la relazione approssimata:
     dove ps(t) [Pa] è la pressione di saturazione, e t[
°C] è la temperatura.

        Per il calcolo delle proprietà dell'aria umida  si utilizzino i seguenti valori:

cpa = 1.006 kJ/(kg K),       cpv = 1.875 kJ/(kg K),        r0 = 2501 kJ/kg

Ma = 28.97 kg/kmol,     Mv = 18.02 kg/kmol  

 

Soluzione

 

1)       hA = 52.9 kJ/kga;    xA  = 10.5  gv/kga

2)       hI  = 42.3 kJ/kga;     xI   =  8.74  gv/kga

3)        = 2.83 kga/s

4)        = 5´10-3 kgv/s = 5 gv/s

 

 

 


Prova scritta di Fisica Tecnica II – 07.02.2006

(Nuovo Ordinamento - Ing. Meccanica)

 

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NOME e COGNOME                    CORSO di LAUREA                                         Voto/i

 

 

 

 

Esercizio

Uno strato di materiale omogeneo, avente conducibilità termica k = 1.5 W/(m K) e spessore L = 2 cm, è caratterizzato da una generazione interna di calore = 30´103 W/m3. Esso è perfettamente isolato termicamente su una faccia, mentre sull’altra faccia è rivestito da uno strato di materiale isolante di spessore s = 1 cm e conducibilità termica kr = 0.4 W/(m K), a sua volta raffreddato per convezione da un fluido avente temperatura t¥ = 30 °C, e con un coefficiente di convezione valutato pari ad h = 10 W/(m2 K).

Calcolare nell’ordine:

1)      La temperatura t2 a x = L+s;

2)      La temperatura t1 a x = L;

3)      L’andamento della temperatura t(x) nello strato con generazione
(0 < x < L);

4)      La temperatura t0 a x = 0;

5)      Tracciare l’andamento della temperatura nel sistema strato+isolante.

 

 

 

 

 

Soluzione

 

1)      t2 = = 90 °C

2)      t1 =  = 105 °C

3)       = 

4)      t0 = 109 °C