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Corso di Fisica Tecnica per Ingegneria Gestionale 02 settembre 2019 C o g n o m e N o m e M a t r i c o l a Domanda teorica 1 (4 punti) Esprimere il flusso termico per unità di superficie per una lastra piana monodimensionale secondo la Legge di Fourier: per i termini presenti si includan o le corrette unità di misura e se ne dia una sintetica descrizione. Sfruttando tale legge e giustificando opportunamente le rispost e, relativamente al profilo termico riportato in figura si esprima quale strato della paret e ha valore di k più elevato e si indichi la direzione del flusso termico. Domanda teorica 2 (4 punti) Partendo dal bilancio di primo principio di un generico ciclo inverso, si dimostri che COP PdC=COPF+1. Ricavando ed impiegando la definizione di COP di una pompa di calore reversibile e macchina frigorifera reversibile, discutere se tali macchine risultano più efficienti se le tempe rature delle sorgenti termiche sono vicine o lontane tra loro. Esercizio 1 (8 punti) In uno scambiatore di calore, una portata di azoto (gas ideale biatomico con Mm = 28 g/mol, μ = 3 . 10-5 Pa s, k = 0.04 W/mK) a 4 bar attraversa ad una velocità media di 4 m/s un condotto rettilineo lungo 10 m, con diametro interno di 20 cm e spessore 2 cm, raffreddandosi da 100°C a 80°C. Il co ndotto è esternamente investito da una portata d’acqua (liquido ideale con Cp = 4.186 kJ/kgK) che si riscalda da 40°C a 50°C. Sapendo che il coefficiente di scambio termico convettivo esterno he è pari a 150 W/(m2 K), si determini: • il coefficiente di scambio te rmico convettivo all’interno della tubazione • la portata di acqua liquida • la conducibilità termica della parete del tubo considerando lo scambiatore contro-corrente Le correlazioni per il calcolo di Nusselt sono: Re > 4000 Turbolento Nu = 0.023 Re…