Paniere completo e verificato di Termotecnica e climatizzazione - Risposte multiple e aperte

In chat è emersa come soluzione giusta nelle simulazioni

Lezione 017

01. Un muro di mattoni spesso 30 cm deve essere rivestito con uno strato di polistirolo in modo che il flusso di calore al metro quadro che si disperde sia di 30 W.

La differenza tra la temperatura interna ed esterna è 20 K. Determinare lo spessore dell'isolante. (k mattone = 0,6 [W/(mK], k polistirolo = 0,04 [W/(mK]).

Premesso che: Rtot=Rmat+Rpol

0,6 cm Rpol=Rtot-Rmat=(DT/Q)-(Spes.mat/(Kmat+A))= (20/30)-(0,3/(0,6*1)=1,66666 K/W

64 cm Spes pol=Rpol*Kpol*A=1,666666*0,04*1=6,667*10^-3= 0,667cm=0,7cm

Nessuna delle precedenti Se si fa un'approssimazione errata 0,6 cm

Spes pol=Rpol*Kpol*A=1,6*0,04*1=6,4*10^-3=6,4mm

6,4 mm il risultato più probabile emerso delle simulazioni

02. Una parete di area unitaria spessa 25 mm con un coefficiente di conducibilità termica di 0,6 W/(mK) disperde 360 W di potenza termica. Qual è la

temperatura sul lato esterno della parete, se la temperatura interna è 20°C?

5 °C Premesso che: R=DT/Q=(Tin-Tex)/Q => (Spes/(K*A))*Q=Tin-Tex

35 °C

Nessuna delle precedenti Tex=Tin-(Spes/(K*A))*Q=20-(25*10^-3/(0,6*1))*360=5°C

15 °C

03. Una parete in mattoni di 40 cm che delimita un vano è rivestita internamente da uno strato di gesso spesso 1 cm ed esternamente da uno strato di intonaco

spesso 4 cm

Calcolare la resistenza al calore di un metro quadrato di parete. (k gesso: 1,3 [W/(mK)], k mattoni: 0,8 [W/(mK)]; k intonaco: 0,6 [W/(mK)])

Nessuna delle precedenti

1,574 [K/W] Rtot=Rmat+Rges*Rint=(Spesmat/(Kmat*A))+(Spesges/(Kges*A))+(Spesint/(Kint*A))=

0,0574 [K/W] =(0,4/(0.8*1))+(0,01/(1,3*1)+(0,04/(0,6*1)=0,5744K/W

0,574 [K/W]

04. Si consideri una parete di superficie unitaria e spessa 0.3 m, di conducibilità termica k = 0.9 W m-1 °C-1. Le temperature delle superfici interna ed esterna

della parete, misurate in un certo giorno, risultano essere 16°C e 2°C, rispettivamente. Si determini la potenza termica dissipata attraverso la parete.

630 W

50 kW Q=DT/R=(Tin-Tex)/(Spes/(K*A))=(16-2)/(0,3/(0,9*1))=42W

420 Wh

42 W

05. Se volessimo mantenere la stessa potenza dissipata da un muro di mattoni spesso 40 cm con una parete realizzata in pannelli di legno di pino, quanto dovrebbe

essere spesso il pannello? (k mattone = 0,80 [W/(mK]; k pino = 0,13 [W/(mK])

65 cm Rmat=Rpino=Spessore-muro/(Kmat*A)=0,4/(0,8*1)=0,5K/W

0,6 cm Spessore-pino=Rpino*(Kpino*A)=0,5*(0,13*1)=0,065m=6,5cm

Nessuna delle precedenti

6,5 cm

06. Si consideri una finestra a doppio vetro alta 1.2 m e larga 2 m. I vetri [k = 0.78 W m-1 °C-1] hanno spessore di 3 mm e sono distanti 12 mm l'uno dall'altro.

Nello spazio tra i due vetri vi è aria in quiete (k = 0.026 W m-1 °C-1). Trascurando ogni trasferimento di calore per irraggiamento, determinare la potenza termica

trasmessa dalla finestra se la temperatura interna della stanza è 24 °C e quella dell'ambiente esterno è - 5 °C.

15 KW Q=DT/Rtot=DT/[2*(SpesVetri/(Kvetri*h+l))+(SpesAria/(Karia*h+l))=

14,8 kW =(24-(-5))/[(2*(3*10^-3/(0,78*1,2*2))+(12*10^-3/(0,026*1,2*2))]=148,33W

15 W

14,8 W

148 W Scaricato da Padel Clips (padelclip1@gmail.com)

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Set Domande: TERMOTECNICA E CLIMATIZZAZIONE

INGEGNERIA INDUSTRIALE (D.M. 270/04)

Docente: Moglie Matteo

07. Un muro di cemento spesso 20 cm ha una superficie di 10 metri quadri. All'interno si misura una temperatura di 20°C, all'esterno di -5°C. Quanto calore

viene disperso attraverso la parete? (k mattone = 2 [W/(mK])

250 W

Nessuna delle precedenti

15 kW Q=DT/R=DT/(Spes/(K*A))=(20-(-5))/(20*10^-3)/(2*10)=2500W

2500 W

08. Come si esprimono le resistenze termiche per la convezione e l'irraggiamento?

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Set Domande: TERMOTECNICA E CLIMATIZZAZIONE

INGEGNERIA INDUSTRIALE (D.M. 270/04)

Docente: Moglie Matteo

Lezione 020

01. Durante una fredda giornata invernale, vento a 55 km/h spira parallelamente a un muro di una casa alto 4 m e lungo 10 m. Se l'aria esterna è a 7°C e la

temperatura superficiale del muro è 13°C, determinare le proprietà dell'aria.

Tmedia=(Tin+Tex)/2=(13+7)/2=10°C con questo dato si

Pr = 0,711 [kW/m*°C]; k=0,0250; v= 1,42E-05 [m^2/s] devono ricavare i parametri richiesti dalla tabella a pag A43

Pr = 0,713 [W/m*°C]; k=0,0242; v= 1,33E-05 [m^2/s] (prorietà termofisiche dell'aria a pressione atmosferica)

Pr = 0,711 [W/m*°C]; k=0,0250; v= 1,42E-05 [m^2/s] k=0,025W/mK v=1,42*10^-5 m^-2.s^-1 Pr=0,711

Pr = 0,719 [W/m*°C]; k=0,0246; v= 1,4E-05 [m^2/s] *** nei risultati viene attribuita un unità di misura errata***

02. Durante una fredda giornata invernale, vento a 55 km/h spira parallelamente a un muro di una casa alto 4 m e lungo 10 m. Se l'aria esterna è a 7°C e la

temperatura superficiale del muro è 13°C, determinare il numero di reynolds.

500000 ... dai precedenti dati ricavati in tabella, sapendo che

1,09 E^07 Re=(velocità*lunghezza)/v=(55*1000/3600)*10/1,42*10^-5=10758998,44

10758998

4303599

03. I numeri adimensionali nella convezione: definizioni e perché si usano

Un gruppo adimensionale è il prodotto o rapporto di quantità dimensionali di riferimento, in modo tale che il

risultato sia privo di dimensione; I numeri adimensionali esprimono il rapporto tra forze presenti nel fenomeno

in corso di studio.

Nel caso della trasmissione per calore per convezione il vantaggio sta nel ridurre il numero di variabili

originarie necessarie a studiare il fenomeno:

- densità del fluido

- calore specifico

- conducibilità termica

- viscosità dinamica

- geometria dell’interfaccia

- velocità del fluido

Le variabili originarie vengono relazionate al gruppo adimensionale di tre variabili:

- Numero di NUSSELT Nu = (hc * L) / k, adimensionalizza hc

- Numero di REYNOLDS Re = u∞ * ρ * L / μ, adimensionalizza u

- Numero di PREANDLT Pr = v/a , a=k/( ρ*c), adimensionalizza diffusività termica

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Docente: Moglie Matteo

Lezione 024

01. Elencare e discutere tutti i tipi di onde che conosciamo dallo spettro elettromagnetico; a quali di questi tipi si associa la radiazione termica?

Lo spettro elettromagnetico rappresenta l’insieme di tutte le possibili onde elettromagnetiche, al variare

della frequenza, e quindi della lunghezza d’onda. I tipi di onda che conosciamo dallo spettro

elettromagnetico sono le seguenti:

• Raggi gamma: prodotti da reazioni nucleari;

• Raggi X: prodotti dal bombardamento di metalli con elettroni di alta energia;

• Radiazione ultravioletta: emessa dal sole e compresa tra 0,1 e 0,3 micrometri;

• Spettro visibile: parte di spettro elettromagnetico compresa tra 0,4 e 0,76 micrometri;

• Radiazione infrarossa: è associata alla radiazione termica. Dovuta ai moti vibratori e rotatori delle

molecole, atomi ed elettroni di una sostanza per agitazione termica. All'aumentare della

temperatura aumenta la radiazione termica emessa dal corpo;

• Microonde: prodotte da speciali tubi elettronici a microonde;

• Onde radio: prodotte dall'eccitazione di alcuni cristalli o dal flusso di corrente alternata in

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Docente: Moglie Matteo

Lezione 026

01. Descrivere la legge di Plank e distribuzione di Plank

02. Descrivere la legge dello spostamento di Wien

1) L'energia associata a una radiazione elettromagnetica è trasmessa in pacchetti discreti chiamati quanti,

ciascuno dei quali è associato a un singolo fotone.

La dimensione E di un quanto di energia dipende dalla frequenza v della radiazione secondo la formula

E = hv dove h è la costante di Planck. Fornisce, inoltre, una formula per la distribuzione statistica

dell'energia dei quanti.

2) La legge di Wien stabilisce il legame tra la temperatura del corpo nero e la lunghezza d'onda

corrispondente al massimo di emissione: osservando la curva dello spettro, si nota che all'aumentare

della temperatura la lunghezza d'onda a cui corrisponde il massimo nel potere emissivo si sposta verso

valori più bassi.

La legge di Wien dice che la lunghezza d'onda corrispondente al massimo di emissione λ mx ,

moltiplicata per la temperatura T, è sempre uguale a una costante b detta costante di Wein.

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INGEGNERIA INDUSTRIALE (D.M. 270/04)

Docente: Moglie Matteo

Lezione 027

01. Cosa postula la legge di Lambert?

Una superficie diffusa emette energia radiante in maniera tale che il flusso termico irraggiato è normale alla superficie

Nessuna delle precedenti

Una superficie emette energia in maniera tale che il flusso termico irraggiato in ogni particolare direzione è proporzionale al coseno dell'angolo tra la direzione in

considerazione e la normale alla superficie

Una superficie diffusa emette energia radiante in maniera tale che il flusso termico irraggiato in ogni particolare direzione è proporzionale al coseno dell'angolo tra la

direzione in considerazione e la normale alla superficie

02. Quanti e quali sono le proprietà radiative dei corpi?

La radiazione incidente si ripartisce nelle tre componenti che danno origine, per il bilancio energetico, alle

seguenti tre proprietà radiative:

1. COEFFICIENTE DI ASSORBIMENTO: frazione del flusso di radiazione incidente che viene assorbita dal

corpo

2. COEFFICIENTE DI RIFLESSIONE: frazione del flusso di radiazione incidente che viene riflessa dal corpo

3. COEFFICIENTE DI TRASMISSIONE: frazione del flusso di radiazione incidente che viene trasmessa dal

corpo Scaricato da Padel Clips (padelclip1@gmail.com)

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Set Domande: TERMOTECNICA E CLIMATIZZAZIONE

INGEGNERIA INDUSTRIALE (D.M. 270/04)

Docente: Moglie Matteo

Lezione 030

01. Quali sono gli isolanti vegetali?

• Fibra di legno

• Sughero

• Fibre di lino

• Fibre di cocco

• FIBRA DI COCCO ACCOPPIATO e SU