Simulazione Orale - Impianti Tecnici T

SIMULAZIONE ESAME ORALE

IMPIANTI TECNICI T

Docente del Corso: Gian Luca Morini

Equilibrio Termico del Corpo Umano

\[\dot{Q}_{AT} - \dot{Q}_n - (P + Q_T) = 0\] - Equazione del bilancio dell'energia

Dalla definizione di rendimento del corpo umano (\(\eta = P/\dot{Q}_n\)) si ha:

\[\dot{Q}_{AT} - \dot{Q}_n = \dot{Q}_n (1-\eta) - Q_T\]

\[\dot{Q}_{AT} = \dot{Q}_n (1-\eta) - Q_T\]

\[\dot{Q}_n = \dot{Q}_{so} + \dot{Q}_{lo} + \dot{Q}_{lc} + \dot{Q}_{li}\]

La condizione di equilibrio termico si verifica ed è solo se:

\[\dot{Q}_n (1-\eta) - Q_T = 0 \Leftrightarrow \dot{Q}_n (1-\eta) = Q_T\]

\[\dot{Q}_n (1-\eta) = \dot{Q}_{so} + \dot{Q}_{lo} + \dot{Q}_{lc} + \dot{Q}_{li}\] - Equazione dell'equilibrio termico

Dove si distinguono i diversi contributi:

• \(\dot{Q}_{so} = \dot{m}_v c_p (t_{i} - t_{a})\) - Calore sensibile interno: è uno scambio termico che avviene nel cavo polmonare

* Dove:

• \(\dot{m}_v = \frac{12}{1000} W_v\) ~ portata massica d'aria che attraversa il cavo polmonare
• c_p = 1000 \(\frac{J}{kg \cdot K}\) ~ calore specifico aria
• t_i = 34\degree C ~ temperatura del cavo polmonare
• t_a ~ temperatura ambiente

Si nota quindi una dipendenza da due insiemi di variabili:

1. Condizioni esterne (t_a)
2. Attività del corpo umano (\(\dot{m}_v\))

• \(\dot{Q}_{li} = r \dot{m}_v (x_i - x_a)\) - Calore latente interno: flusso termico scambiato dal cavo polmonare attraverso il vapor d'acqua.

* Dove:

• \(x_i = 0,622 \frac{P_{sat} (t_t = 34\degree C)}{P_{tot} - P_{sat} (t_t = 34\degree C)} \approx 0,034\)
• \(x_a = 0,622 \frac{\varphi_a \ P_{sat} (t_a)}{P_{tot} - \varphi_a \ P_{sat}(t_a)}\)
• r = 2500 \times 10^3 J ~ calore latente di vaporizzazione

Si nota quindi una dipendenza da:

1. Condizioni esterne (\(\varphi_a\))
2. Attività del corpo umano (\(\dot{m}_v\))

Verifica Condensazione Superficiale

La condensazione superficiale sul lato interno delle pareti perimetrali porta allo sviluppo di colonie fungine (muffa). Occorre perciò verificare se esistono i presupposti per la formazione di condensa sulle pareti perimetrali interne dell’involucro.

Procedimento:

1. Calcolo della temperatura sulla superficie interna
   1. U_wi(t_i-t_e) = R_si(t_i - t_si) = U_w(t_e-t_o) = \frac{(t_{o}-t_{si})}{R_{si}}
   2. Q = \frac{U_{w}\cdot material}{W}