Esercizi fisica tecnica

[giorgia82]

Salve a tutti non riesco a venirne a capo di sti esercizi,potete darmi una mano?
Grazie

1)Si consideri una parete piana con base 10 metri e altezza 3 metri, delimitante un vano abitativo e realizzata con muro a cassetta e così costituito (dall’interno verso l’esterno):
Strato di intonaco s = 2 cm, =0,75 (kcal/hmK)
Blocco semipieno s = 80 mm = 1,29 (W/m°C)
Materiale isolante s = 40 mm = 0,036 (W/m°C)
Blocco semipieno s = 120 mm = 1,10 (kcal/hmK)
Strato di intonaco s = 2 cm, = 0,9 (W/mK)
coeff. liminare interno per parete verticale in aria calma : 7kcal/h m^2°C
coeff. liminare esterno per parete verticale rivolta verso l’esterno: 20kcal/hm^2 °C
Si calcoli:
a)la potenza termica che attraversa la parte quando la temperatura dell’aria all’interno è di 20 °C e la temperatura dell’aria all’esterno è di 6 °C
b)le temperature superficiali della parte esterna e della parete interna.


2)Un corpo scaldante è alimentato da una portata di acqua pari a 0,088 kg/s. Si conosce la temperatura di ingresso dell’acqua (85°C), la temperatura di uscita dell’acqua (60 °C) e la temperatura dell’ambiente in cui è posto il corpo scaldante (20 °C). Si conosce infine la superficie esterna del corpo scaldante, pari a 1,8 m2. Determinare:
a) Potenza termica erogata in kcal/h e in W;
b) Coefficiente globale di scambio U [W/mqK]

[phylum]

Vale una regola generale, se non dimostri di averci provato*/non dici cosa ti blocca - non ricevi aiuto

E nel farlo è preferibile che usi:
un editor latex - per le formule
FidoCadJ se servono disegni - (il link è nella firma)
no scansioni, poster etc.

Questo ci permette di aiutarti facilmente, tuttavia non è garantito un servizio di assistenza scolastica/universitaria! Ne una risposta immediata.

[IsidoroKZ]

Che richieste phylum

Basta dirle che il secondo problema viene circa 9kW e 100W/(m^2K). Il primo e` un po' piu` lungo, un'altra volta.

[phylum]

Non sono cattiva è che ... mi disegnano cosi' :P

[paolo.carlizza]

Ho calcolato il primo problema,
La quantita' di calore e' data da:



dove e' la differenza di temperatura esterno.interno di 14 gradi.
e' la superficie di
e' la resistenza termica data dalla somma dei due coefficienti liminari e delle resistenze termiche parziali, data ognuna dal rapporto dello spessore con la conducibilita'.
Se non ho sbagliato i calcoli in excel la potenza e' pari a 12,84 W.

La seconda risposta non so come calcolarla.

[IsidoroKZ]

A me viene parecchio di piu`, 280W circa. Non e` che alla resistenza termica del muro hai sommato la conducibilita` del moto convettivo e ti sei dimenticato di farne il reciproco per avere la resistenza dovuta alla convezione?

Nel secondo la potenza e` data dalla portata per la capacita` termica per il salto di temperatura. Poi questa potenza la si riferisce alla superficie e al salto di temperatura.

[paolo.carlizza]

L'esercizio non da' dati di convezione, ne' tantomeno ne parla.
Si tratta solo di applicare la trasmissione per conduzione.
La resistenza termica e' data dalla somma delle resistenze termiche,cui occorre aggiungere solo i coefficienti liminari.
Ci sono purtroppo da fare delle conversioni di unita' di misura sulle conducibilita', ovvero convertire kcal in cal, vale a dire moltiplicare per 1000, convertire cal in joule, che significa moltiplicare per 4,185 e convertire ore in secondi, ovvero moltiplicare per 3600.
Se la resistenza termica singola e' s/k con s spessore e k conducibilita' la resistenza totale e'
RT=(s/k)1+(s/k)2+...+ri+re, dove ri e re cono i coefficienti liminari.
Quindi Q=DT/RT per unita' di superficie.
Questo ho fatto, poi non ti so dire altro.

[paolo.carlizza]

Viene anche a me 284 W, poiche' prima non avevo fatto i reciproci dei coefficienti liminari, nel computo della resistenza termica.
Che non avevo saputo rispondere al secondo quesito, mi riferivo al calcolo delle temperature sulle pareti interne ed esterne.
Secondo me occorre scomodare la teoria della convezione e l'analisi dimensionale, ma non mi va di perderci tempo.

[IsidoroKZ]

Il coefficiente liminare e` in pratica il coefficiente dovuto alla convezione, anche se entra anche l'irraggiamento.

La seconda parte del problema mi pare sia risolvibile considerando che la resistenza termica totale e` data dalla resistenza della parete piu` le due resistenze delle interfacce specificate dai coefficienti liminari.

Facendo il circuito elettrico equivalente e calcolando i valori per tutta la parete (si puo` fare anche meglio per unita` di area) si ottiene questo partitore, in cui la resistenza centrale e` quella del materiale delle pareti, le due esterne la resistenza di interfaccia.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

da cui si possono calcolare le temperature delle superfici delle pareti.

[paolo.carlizza]

Assunto questo si puo' calcolare tutto, anche senza l'aiuto del circuito elettrico, ossia con la formula della convezione q=h(t1-t2), dove h dovrebbe corrispondere al coefficiente limitare, mentre t1 e t2 sono le temperature degli ambienti esterno-interno e delle pareti.