Prova scritta di Fisica Tecnica – 3.06.2002

( Ing. Civile, Edile ed Ambientale)



Esercizio 1


In un impianto di condizionamento estivo una portata di aria esterna alla temperatura ed umidità relativa viene miscelata con una portata di aria ricircolata nelle condizioni =25 °C, = 60 %. La portata risultante subisce un raffreddamento con deumidificazione passando attraverso una batteria fredda mantenuta alla temperatura =10 °C ed uscendo con una umidità relativa . Si chiede:

  1. Il tracciamento delle trasformazioni nel diagramma Carrier allegato e in un diagramma h-x di Mollier;

  2. La temperatura , l'entalpia e l'umidità specifica dopo la miscelazione;

  3. La portata di acqua asportata dalla batteria fredda ;

  4. Il flusso termico assorbito dalla batteria fredda;

  5. Il flusso termico sensibile e latente alla batteria fredda;

  6. tema

    kg/h

    kg/h

    °C

    %

    %

    A

    2000

    1000

    30

    50

    90

    B

    2500

    1500

    30

    70

    80

    Rispondere al punto 2 senza far uso del diagramma allegato, ma utilizzando le relazioni termodinamiche dell'aria umida.


La pressione di saturazione dell'aria si ricavi utilizzando la formula:


=1,006 kJ/(kg K), =1,875 kJ/(kg K), =2501 kJ/kg


Esercizio 2


Un tubo in polietilene del diametro interno di ed esterno de e conducibilità termica W/(m K) è rivestito da uno strato sis = 20 mm di isolante avente conducibilità termica W/(m K). All'interno del tubo scorre acqua alla temperatura ti=10 °C con coefficiente di scambio termico ed è posto in un ambiente alla temperatura te e tra la superficie esterna dell'isolante e l'aria ambiente si abbia un coefficiente di scambio termico . Per evitare problemi di condensazione si desidera mantenere vincolata la temperatura sulla superficie esterna dell'isolante . In queste condizioni si chiede di determinare:

  1. Il flusso termico per unità di lunghezza scambiato con l'ambiente q';

  2. Il valore della temperatura esterna te ;

  3. la temperatura all'interfaccia tra tubo ed isolante t2 ;

  4. Il coefficiente globale di scambio termico riferito alla superficie interna Ui.


tema

di

mm

de

mm

W/(m2 K)

W/(m2 K)

°C

A

26

32

2000

10

18

B

20,4

25

2500

10

19


Termodinamica applicata


Direttamente con le formule

,


,



Il punto 1 lo trovo intersecando la congiungente il punto M ed S, situato sulla curva di saturazione per t=10 °C, con la curva a umidità relativa

,



, ,


Trasmissione del calore