Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica e ... - Valentiniweb.com

Appendici
Capitolo 13
Le soluzioni degli esercizi 13.8-13.10 sono state redatte da A. Franco
Esercizio 13.1
a) Applicando la definizione si ha
1 1 s 1 1 0.25 1
= + + = + + = 0.64
u αi
k αe
10 0.5 25
da cui
W
u = 1.56
2
m K
2
m K
W
b) Nota la conduttanza della parete si può valutare il flusso termico q”: si ha che
q " u ⋅ T i
− T = 1.56 ⋅ 20 = 31.25 W/m
( )
2
=
e
c) La potenza termica ceduta dal fluido interno alla parete interna è:
q" = α
i
⋅ ( Ti
− T 1
)
quindi
q"
31.25
T1 = Ti
− = 20 − ≈ 16.9°
C
αi
10
quella ceduta dalla parete esterna al fluido esterno è invece
q" = α
e
⋅ ( T2
− T e
)
e quindi
q"
31.25
T2
= Te + = = 1. 25°
C
α 25
e
Esercizio 13.2 (Soluzione redatta dallo studente Giacomo Garofalo)
Calcolo preliminarmente il valore delle superfici interessate allo scambio termico:queste sono
l’area laterale del parallelepipedo (e cioè quattro volte la superficie di un rettangolo di lati
L,H) e l’area di base superiore (il “soffitto” del frigorifero); non si considera la base inferiore
perché, essendo adiabatica, non scambia calore con l’esterno.
A p =Area di una parete = L ⋅ H = 0.9 m 2
A lat =Area laterale totale = 4 ⋅ L ⋅ H =3.6 m 2
A s =Area “soffitto” = L ⋅ P =0.36 m 2
W
t
( ′ − T )
= α
i
A T Questa è l’espressione della potenza termica scambiata per
i
convezione tra l’interno del frigorifero e la superficie interna della
schiuma espansa; detta superficie si troverà a temperatura T’.
k A
Potenza termica scambiata per conduzione attraverso le due
1
W t
= ( T ′′ − T ′)
s
superfici che delimitano la schiuma espansa (indicando con T” la
1
temperatura della superficie più esterna, a contatto con la lamiera, e
quindi più calda).
k A
Potenza termica scambiata per conduzione attraverso le due
2
W t
= ( T ′′′ − T ′
)
s
superfici che delimitano la lamiera di acciaio (indicando con T ′′′
la
2
temperatura della superficie più esterna, a contatto con l’ambiente, e
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