Domande e risposte, Fisica tecnica

DI SEGUITO SONO PROPOSTE IDEE DI RISPOSTA

ALLE DOMANDE DELL’ESAME DI FISICA TECNICA

DEL CORSO TENUTO DAL PROF. CORCIONE PER

LA LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA

MECCANICA PRESSO L’UNIVERSITA LA SAPIENZA

DI ROMA.

LE risposte sono puramente indicative e l’idea è quella di fornire agli studenti degli spunti

da altri studenti che hanno conseguito questo esame, è opportuno precisare che queste

risposte non sono state date dal professore ma sono frutto dello studio e delle idee degli

studenti che hanno conseguito l’esame.

Per qualsiasi segnalazione di errori o segnalazioni di altro tipo mandate una e-mail

all’indirizzo:

robert.big-shot@gmail.com

Trasmissione del calore

1. Enunciare e commentare il postulato di Fourier.
2. Definire la "conducibilità termica interna", illustrarne il significato fisico e discuterne la dipendenza dalla temperatura.
3. Ricavare l'equazione generale della conduzione.
4. Definire la "diffusività termica" ed illustrarne il significato fisico.
5. Illustrare l'andamento della temperatura, all'interno di un solido semi-infinito, inizialmente a temperatura t_i, la cui superficie limite viene in contatto, all'istante di tempo iniziale τ = 0, sia portata e successivamente mantenuta alla temperatura t_s, assumendo che il campo termico, oltre che dal tempo τ, sia dipendente unicamente dalla coordinata ortogonale alla faccia limite. Discutere, inoltre, l'andamento nel tempo della potenza termica che transita attraverso la faccia limite (x = 0) ed attraverso una qualunque altra superficie isoterma ad essa parallela (x > 0).
6. Definire la "viscosità dinamica" e la "viscosità cinematica" ed illustrarne il significato fisico.
7. Definire e discutere i concetti di "strato limite termico" e "strato limite meccanico".
8. Descrivere le principali caratteristiche del campo termico e fluidodinamico che si generano in convezione forzata all'interno di una tubazione.
9. Descrivere le principali caratteristiche del campo termico e fluidodinamico che si generano in convezione forzata su una lastra piana di lunghezza semi-infinita.
10. Discutere l'andamento del coefficiente di convezione in funzione della distanza dal bordo di attacco di una lastra piana investita da una corrente fluida che si muove parallelamente ad essa.
11. Descrivere le principali caratteristiche del campo termico e fluidodinamico che si generano in convezione naturale in prossimità di una lastra piana verticale di lunghezza semi-infinita.
12. Definire i parametri adimensionali di più comune impiego nello studio dello scambio termico per convezione forzata ed illustrarne il significato fisico.
13. Definire i parametri adimensionali di più comune impiego nello studio dello scambio termico per convezione naturale ed illustrarne il significato fisico.
14. Definire le principali grandezze fisiche impiegate a caratterizzare l'emissione dell'energia radiante.
15. Definire il "coefficiente di assorbimento globale" e il "coefficiente di assorbimento spettrale" ed individuare la relazione esistente tra tali grandezze.
16. Definire l'"emissività totale" e l'"emissività spettrale" ed individuare la relazione esistente tra tali grandezze.
17. Discutere l'emissione di energia dalla superficie dei corpi neri, grigi e selettivi ed il confronto dell'entità dell'energia emessa da tali corpi.
18. Ricavare l'espressione dello scambio termico per irraggiamento tra due larghe superfici piane infinite, parallele tra loro, di cui siano noti i valori di l_i, l_e, t_i, t_e e l'emissività di assorbimento α₁, α₂.
19. Definire il "coefficiente di scambio equi

Ricavo la legge della conduzione

Per ricavare questa legge che descrive algebraicamente lo scambio termico utilizziamo comunque il coefficiente di scambio termico h si intende vapore come a destra. Per il termico dx e α del calore in temperatura del corpo è ∞ abbiamo già visto come indica T quantità di calore dQ di calore debba dQ generalmente. Comunque alla dieta critica dt C per il salto molili Ω. Con dai possiamo scrivere il primo axx. y la poi il ragionamento verrem terzo di conseguare q = ^x _l

1. il pertro di fare dQ = -kds ^de dt → dq = -kdsc ^dt

1. supprime in sem dxdx

1. ksds _dt = dq
1. gen duration  

• d^xxd_x + d^{dx>d ...}

_l ed eom

il ^tempò di farl ... _prestad

1. Proceduriment similar per le zale de lece si farm che

d>>d≡ DQ e

• d^velic dom comdt
• uchando

dxdQ _{K- m²}  DfSosym

• Lodisox e proprietas vel ^dim che itonde segonda nottatche del T
• doduce la pontiozza _sento del n. en verso d
• nordine eta cko illo ... . delterm co dond
  1. o

Descrivere le principali caratteristiche del campo termico e fluidodinamico che si generano in forzato su una lastra piana di lunghezza semi infinita

In caso di difflu esterno su una lastra piana di un fluido si devono fare delle di fluidodinamiche. Supponiamo di considerare il caso dinamico: il fluido va in regime . se prima un campo di velocità una lastra piane esso l’azione frenante della superficie alla quota una parete di spessore sem in particolare questo con la si impone una che si intercetta tracciata l’azione frenante poco a poco.

Allo stesso modo se il fluido è a e la lastra è a poniamo i due sempre in condizione di regime stazionario con un sviluppo di uno strike che sempre della rapidità con cui il fluido riportato alla blocco l’azione termica

Abbiamo definito: Se gli elementi base della diff esterno su una lastra non abbiamo approfondito alcune cose quanti la turbolenza o la laminazione del moto.

Allo conoscendo il parametro adimensionale ci indice se il moto è laminare o turbolento. illustrando il di Reynolds seguendo ove :

^{R_ex = ρUx μ = Ux},

avremo che il moto sarà laminare se ^{R_ex < 2x105}; si avrà transizione tra laminare e turbolento se ^{2x105 < R_ex < 3x105} e infine vi sarà turbolenza quando ^{R_ex > 3x105}.

Detto ciò illustreremo come si modifica lo ^Th

^-----------

ovviamente il modo laminare o turbolento incidono anche sullo scambio termico. infatti nel passaggio da laminare a turbolento c’è un aumento dello dato che il mescolamento favorisce lo scambio termico. Però facendo la transizione si erini in del co. si andrebbe simile.

Ora bisogna fare delle considerazioni riguardo allo scambio termico in caso di diffusione esterno.

(Don)