coefficiente globale di scambio termico K

1. Calcolare la trasmittanza (coefficiente globale di scambio termico K) e la potenza
termica trasmessa (in condizioni stazionarie) da una parete di superficie unitaria,
così composta:
9 8
Strato
1
2
3
4
5
6
7
8
9
l (m)
Ambiente interno
Intonaco interno di gesso
0,01
3
mattoni forati (600 kg/m )
0,08
Barriera al vapore con fogli
0,0005
di materiale sintetico
Intercapedine d'aria
0,03
Polistirene espanso (30
0,05
3
kg/m )
3
mattoni UNI (1800 kg/m )
0,18
Intonaco esterno (malta di
calce o di calce e cemento 0,02
3
1800 kg/m )
ambiente esterno
7
6
5
4
3
2
1/h
(W/mK)
2
(m K/W)
0,12
Ti=20°C
0,35
0,25
0,35
0,167
0,034
0,72
0,9
0,04
Te=-2°C
(Parziale)
2)Calcolare e schematizzare in forma grafica l’andamento delle temperature all’interno
della parete (Parziale).
3) Spiegare il’interpretazione fisica dei gruppi adimensionali di Nusselt e Reynolds
(Parziale)
4) Descrizione dello scambio termico per irraggiamento: definizione del fattore di vista e
suo utilizzo (Parziale)
5) Postulato di Fourier e coefficiente di conduzione termica (Parziale)
1
6) Un contenitore isolato contiene 239.0 grammi di acqua alla temperatura di 70.0 °C. Per
raffreddarlo viene aggiunto un cubetto di ghiaccio di 19.1 grammi alla temperatura di –5
°C.
Calcolare la temperatura di equilibrio del sistema.
(calore specifico acqua Cacqua= 4186 J/kg K, calore specifico ghiaccio Cgh= 2093 J/kg K, calore
latente di fusione dell’acqua LFacqua= 333 kJ/kg)
7) n = 15 moli di ossigeno (CV = 20, 98 J/mK) subiscono una trasformazione ciclica ABCA
composta dall'isobara AB alla pressione PA = 105 Pa che espande il volume da VA = 0, 3m3
a VB = 0, 4m3, dall'isocora BC e dall'isoterma CA alla temperatura TC = TA = 241K.
Calcolare le quantità di lavoro scambiate nelle varie fasi ed il lavoro totale prodotto nel
ciclo.
8) Il motore termico di Carnot mostrato in figura sotto riceve 500 kJ sotto forma di calore
per ogni ciclo da una sorgente ad alta temperatura a 652 °C e scarica verso un pozzo a 30
°C. Si determinino:
a) il rendimento termico di questo motore termico di Carnot;
b) la quantità di calore scaricata per ogni ciclo verso il pozzo.
9) Enunciati del secondo principio della termodinamica e definizione di entropia
10) Definizione di calore specifico a volume costante e calore specifico a pressione costante,
relazione di Mayer