Prova scritta di Fisica Tecnica II – 28.06.2005

(Nuovo Ordinamento - Ing. Meccanica)

 

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NOME e COGNOME                                   CORSO di LAUREA                                                   Voto/i

 

 

 

 

Esercizio

Del vapore a temperatura t,1 fluisce in una tubazione di ghisa, avente conducibilità termica k1, i cui diametri interno ed esterno sono rispettivamente D1 e D2. La tubazione è rivestita da un isolante in lana di vetro, di conducibilità termica k2, di spessore pari a s.

Si ha trasmissione del calore verso l’ambiente circostante a temperatura t,2 per convezione naturale ed irraggiamento, con un coefficiente di scambio termico convettivo globale pari a h2.

Assumendo un coefficiente di scambio termico convettivo interno pari a h1, determinare:

       1)             La potenza termica scambiata per unità di lunghezza della tubazione  [W/m];

       2)             Le differenze di temperatura tra le superfici che delimitano la tubazione (ΔTtub = t1 - t2) e tra quelle che delimitano l’isolante (ΔTiso = t2 – t3).

 

 

 

 

TEMA

t∞,1
[°C]

t∞,2
[°C]

k1
[W/(m K)]

k2
[W/(m K)]

D1
[mm]

D2
[mm]

s
[mm]

h1
[W(m2 K)]

h2
[W(m2 K)]

A

320

5

80

0.05

50

55

30

60

18

B

320

10

80

0.05

30

35

25

50

15

 


 

Soluzione

 

 

Tema A

Tema B

         = 120.7 W/m

        ΔTtub = 0.02 K

        ΔTiso = 284 K

         = 94.3 W/m

        ΔTtub = 0.03 K

        ΔTiso = 266 K

Com’era logico attendersi, l’isolante si fa carico di tutto il salto termico dovuto alle resistenze termiche conduttive.