Prova scritta di Fisica Tecnica - 17.09.2001

(ing. Meccanica, Navale, dei Materiali, Elettronica, Civile, Edile ed Ambientale)





Esercizio 1


Durante lo svuotamento di una bombola si nota la formazione di condensa sulla superficie esterna. L'aria ambiente è alla temperatura ta=30 °C ed umidità relativa j=60 %. Prima del parziale svuotamento la bombola conteneva una massa mi=3 kg di fluido R134a in un volume pari a V=0,0754 m3 alla temperatura ambiente ta. In prima approssimazione si consideri isoentropica la trasformazione del fluido all'interno della bombola durante il processo di svuotamento, inoltre si consideri la temperatura del fluido uguale alla temperatura superficiale della bombola. Utilizzando il diagramma e le formule allegate si determini:


  1. l'umidità specifica dell'aria ambiente xa;

  2. la temperatura superficiale della bombola alla quale comincia a formarsi condensa ts;

  3. il tracciamento della trasformazione del fluido R134a sul diagramma p-h;

  4. il volume specifico del fluido all'interno della bombola nelle condizioni iniziali vi;

  5. l'entropia del fluido R134a nelle condizioni iniziali si;

  6. il volume specifico del fluido vf all'interno della bombola nell'istante in cui compare la condensa;

  7. la massa di fluido rimasto nella bombola nelle stesse condizioni mf.


per il calcolo della pressione e della temperatura di saturazione del vapore d'acqua si utilizzino le seguenti formule







Esercizio 2


Calcolare il flusso termico scambiato per convezione naturale tra la bombola dell'esercizio precedente e l'aria ambiente supponendo una temperatura superficiale pari a ts = 20 °C. Per il calcolo considerare la bombola come un cilindro verticale di diametro D = 0.4 m ed altezza H=0.6 m, inoltre considerare effettivo al fine del calcolo solamente la superficie laterale del cilindro.

Per il calcolo utilizzare la relazione seguente, dopo averne giustificato l'applicabilità:


Proprietà dell'aria:


r= 1,1774 kg/m3 ; l = 2,624 10-2 W/(m K); n = 1,5713 10-5 m2/s ; cp = 1,006 kJ/(kg K)

Esercizio 1



Esercizio 2


moto laminare, vale la relazione fornita