eserciziirraggiamento 1

Irraggiamento: ESERCIZI
3 giugno 2013
Esercizio 1
Un cilindro di diametro interno 50 mm e lunghezza 300 mm può essere
considerato un corpo grigio diffondente con emissività pari a 0,7. Tale cilindro (superficie 1), viene mantenuto al suo interno a 900◦ C. Calcolare la
potenza termica trasmessa per irraggiamento dalla parete cilindrica interna
alle due basi del cilindro, che si possono considerare come un’unica superficie
(2) nera (si consideri F2,1 = 1), mantenuta a 25◦ C.
Esercizio 2
Due superfici cilindriche concentriche di diametro D1 = 0, 5m e D2 = 1m
sono separate da un’intercapedine vuota. Le temperature superficiali sono
rispettivamente 180◦ C e 25◦ C. Supponendo che le due superfici siano nere,
determinare la potenza termica scambiata.
Esercizio 3
Due sfere concentriche di diametro D1 = 1m e D2 = 1, 4m sono separate
da un’intercapedine vuota. Le temperature superficiali sono rispettivamente
150◦ C e 30◦ C. Supponendo che le due superfici siano caratterizzate da ε1 =
0, 6 e ε2 = 0, 1, determinare la potenza termica scambiata.
Esercizio 4
Un pannello radiante a pavimento si trova alla temperatura di 50◦ C. Calcolare la potenza termica scambiata per irraggiamento tra il pannello e il
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soffitto e tra il pannello e una parete, sapendo che le dimensioni dell’ambiente sono 4x4 m2 e l’altezza è di 3m. Si considerino le superfici dell’ambiente
isoterme a 17◦ C e il pannello radiante un corpo nero.
Esercizio 5
Un’abitazione è scaldata tramite un pannello radiante a pavimento che si
trova alla temperatura di 40◦ C, mentre le altre pareti della stanza, si trovano
a 10◦ C. Sapendo che le dimensioni dell’ambiente sono 6x4 m2 e l’altezza
è di 2,5m, si calcolino i flussi termici scambiati, supponendo che tutte le
pareti abbiano un’emissività di 0,8, mentre il pavimento è considerabile una
superficie nera.
Esercizio 6
Il fattore di vista tra una persona in piedi di fronte ad una parete, contenente una finestra, è pari a 0,2. Si determini il fattore di vista tra la persona
e la finestra, sapendo che il fattore di vista tra la persona e la porzione di
parete al di sotto della finestra è 0,08. Inoltre, si determini la potenza termica scambiata tra la persona e la parete. Per la persona, si consideri che
possa essere considerata un corpo nero, con una superficie corporea di 1,8
m2 e una temperatura di 37◦ C. Per la finestra si consideri invece che abbia
un’emissività pari a 0,8 e che sia alla temperatura di 27◦ C, mentre la parete
ha un’emissività di 0,4 e si trova ad una temperatura di 20◦ C.
Esercizio 7
Si consideri di interporre uno schermo di alluminio, con emissività pari a 0,04, tra due ampie superfici piane parallele (superfici 1 e 2), poste a
breve distanza. Si considerino le superfici caratterizzate, rispettivamente, da
T1 =800◦ C, ε1 = 0, 8 e da T2 =30◦ C, ε1 = 0, 6. Si calcoli il flusso termico tra
le due superfici prima e dopo l’interposizione dello schermo.
Esercizio 8
All’interno di una sfera con diametro di 50 cm, viene fatta evaporare una
sostanza refrigerante alla temperatura di -40◦ C. Questa sfera è posta all’interno di un contenitore sferico concentrico del diametro di 70cm, che viene
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mantenuto a 27◦ C. Si consideri l’emissivitàdella sfera interna è pari a 0,18,
mentre quella del contenitore esterno è pari a 0,22. Tra le due superfici è interposto uno schermo radiante sferico, concentrico, con un diametro di 60 cm
ed emissività di 0,06, su entrambe le facce. Si calcoli il flusso termico assorbito dal liquido contenuto nella sfera più interna, la temperatura dello schermo
di radiazione e la portata di fluido refrigerante evaporato, considerando che
il suo calore latente a -40◦ C è di 223 kJ/kg.
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