Testi autentici esami fisica tecnica con risoluzione

FISICA TECNICA

NOME e COGNOME: ............................................

MATRICOLA N°: ............................................

DOMANDE PER L'ESAME SCRITTO DEL 12 settembre 2016

1. Irraggiamento: descrivere il funzionamento di una serra e le leggi fisiche coinvolte
2. Una lastra orizzontale (L=20 cm, H=20 cm, Spessore=1 cm) presenta sulla superficie superiore uno strato di ghiaccio spesso 0,545 cm (T_ghiaccio=0 °C, =918 kg/m³, _fusione=333,7 kJ/kg). La superficie inferiore è lambita da vapore condensante (100 °C, la resistenza convettiva vapore-parete è trascurabile). Se lo strato di ghiaccio si scioglie completamente in 5 minuti, si calcoli la conducibilità termica del materiale di cui è costituita la lastra.
3. Un locale (Lunghezza = 5m, Larghezza 3m, Altezza 3m) scambia calore con l’esterno attraverso le pareti laterali (soffitto e pavimento sono perfettamente isolati). Il coefficiente globale di scambio termico è K=5 W/m² K. Dovendo mantenere le condizioni termo-igrometriche (p₁=12 mmHg; p_v1=24 mmHg) costanti si prevede di condizionare lo stesso per compensare sia i carichi termici che una produzione di vapore di 2 kg/h. La massa di aria secca da trattare è pari a 750 kg/h. Calcolare il calore da togliere nel processo di condizionamento e riportare il percorso sul diagramma di Mollier (condizioni esterne: T_out=29°C; h=24 Kcal/Kg_as. Volendo effettuare un riciclo al fine di diminuire il consumo energetico del 15%, in quali proporzioni bisognerà miscelare l’aria proveniente dal locale con l’aria esterna?

FISICA TECNICA

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MATRICOLA N°: ...........................................

DOMANDE PER L'ESAME SCRITTO DEL 12 settembre 2016

1. Irraggiamento: descrivere il funzionamento di una serra e le leggi fisiche coinvolte
2. Una lastra orizzontale (L=20 cm, H=20 cm, Spessore=1 cm) presenta sulla superficie superiore uno strato di ghiaccio spesso 0,545 cm (T_ghiaccio=0 °C, ρ=918 kg/m³, λ_fusione=333,7 kJ/kg). La superficie inferiore è lambita da vapore condensante (100 °C, la resistenza convettiva vapore-parete è trascurabile). Se lo strato di ghiaccio si scioglie completamente in 5 minuti, si calcoli la conducibilità termica del materiale di cui è costituita la lastra.
3. Un locale (Lunghezza = 5m, Larghezza 3m, Altezza 3m) scambia calore con l’esterno attraverso le pareti laterali (soffitto e pavimento sono perfettamente isolati). Il coefficiente globale di scambio termico è K=5 W/ m² K. Dovendo mantenere le condizioni termo-igrometriche (p_v=12 mmHg; p_v=24 mmHg) costanti si prevede di condizionare lo stesso per compensare sia i carichi termici che una produzione di vapore di 2 kg/h.

La massa di aria secca da trattare è pari a 750 kg/h.

Calcolare il calore da togliere nel processo di condizionamento e riportare il percorso sul diagramma di Mollier (condizioni esterne: T_globale=29°C; h=24 KCal/Kg_as).

Volendo effettuare un riciclo al fine di diminuire il consumo energetico del 15%, in quali proporzioni bisognerà miscelare l’aria proveniente dal locale con l’aria esterna?

(3)

Lunghezza = 5 m

Larghezza = 8 m

Altezza = 3 m

K = 5 W/m²·K

m_v = 2 kg/h

m_as = 750 kg/h

Interno:

Rivest.:

PV = 72 mmHg

W = 20_x 19,8 g/s = 0,0208 kg/s

T_i = 26 °C

Esterno:

PV_s = 24 mmHg

T_v = 29 °C

h = 24 kcal/kg

T_a = 36 °C

A = 2(3⋅3) m² + 2(3⋅5) m² = 48 m²

Φ = k⋅A (ΔT) = 5 W/m²·K ⋅ 48 m² ⋅ (36+29-36+29) / K = 2064 kcal/h

T = 36 °C

T_vr = 29 °C

h = 24 kcal/kg

Q_V = m_as (h₂st - h_xt) = 750 kg/h (24+29) kcal/kg

= 8325 kcal/h

Q_tot = Q_in + Q_V = 8325 kcal/h + 2064 kcal/h

= 10389 kcal/h

Q_out = 70.388 kcal/h

Q_out = 70.388 - 15/700 20.388

20.388 - 8830,65

Q_out = Q_in + Q_v = Q_in + m_gas (h₃ - h₄)

_​

m_gas = Q_out - Q_in / (h₃ - h₄)

= (10.388 - 2064) kcal/h / (26 - 12,6) kcal/k_gas

= 750 kg/h

Esercizio 2

La v.p.m. è pari a 47 mmHg a una pressione di 50°C.

Disegnare Vt, Psumming z, C. Esempio calorifici, prevedere l'energia.

1 mmHg = 133,322 Pa

Y

• m_s = 67,2 kg

• T_b = 50°C

• Y = 331,51 kg

Oz 7

T_ambiente = 37°C

mg = 47 mmHg

Dopo la saturazione

• (X + Z - 4) = 34,57 °C

• imagine

• Altre scritture

m_z = 4,1 kg

• 840

• X = 332,1 >> kg

Calorie avanzate

m_i = 24 kg/s

• mg = 3,5 kg/s

• S<R>

• σ = 28,8 J/kg·g

Q =

m_azo = 7

m_g = 9

m = m_g - m_p = 7

X =

m_un = 15 cm

m_muc = 4

m_ms = 10 kg

fatt = 559.25 kcal

Q = 72.25 / 72.25

fatt = 5.30 kcal

fatt =

Q = 72.25 = 59.25 kg

(1.85 - 1.86) kcal

= 559.25 m_g 41.286

p_h (azzo) = 8.5

h_mg = 10 mg

fatt = p_mp (azzo)_X XX