Prova scritta di Fisica Tecnica - 29.06.1998

(Ing. Meccanica, Navale, Elettrica, dei Materiali ed Elettronica)


Esercizio 1

Una massa m = 2 kg di aria, inizialmente alla temperatura t1 = 10 ° C, è contenuta in un recipiente a pareti rigide e adiabatiche.
Un agitatore interno trasferisce all'aria, come lavoro scambiato con l'esterno, una energia = -30 kcal.
Valutare, nell'ipotesi di gas ideale (cv = 0.17 kcal/kg K), le seguenti variazioni delle proprietà dell'aria contenuta nel recipiente:

  1. Temperatura;
  2. Energia interna;
  3. Entropia.

Esercizio 2

Lo sportello di un forno domestico, di altezza H = 0.5 m e larghezza W = 0.7 m, raggiunge, a regime, una temperatura superficiale esterna di 40 ° C.
La temperatura dell'aria nella cucina è pari a 20
° C, mentre la temperatura delle pareti dell'ambiente può venire assunta uniforme e pari a 17 ° C.
Se lo sportello ha una emissività
e s = 0.7, calcolare il flusso termico ceduto all'ambiente per convezione e irraggiamento, ed eventualmente commentare il risultato.

Note

  1. Per l'aria si assumano - ad un'opportuna temperatura - le seguenti proprietà termofisiche:

n = 15.89´ 10-6 m2/s; k = 0.0263 W/m K; a = 22.5´ 10-6 m2/s;
Pr = 0.707;
b = 3.30´ 10-3 K-1

  1. Per valutare il coefficiente convettivo, può essere utilizzata la correlazione semplificata valida nel caso di convezione naturale in aria da una lastra verticale:

  1. La costante di Stefan-Boltzmann vale:

s = 5.67´ 10-8 W/m2 K4


June 4th, 1998 - the WebMaster