Trasporto di calore in regime non stazionario
ab Lastra piana inf Cilindro infinito Sfera
Piselli di diametro pari a 6 mm si trovano a 10°C. Sono immersi in vapore a pressione atmosferica e si può assumere che istantaneamente la loro superficie raggiunge la temperatura di equilibrio col vapore. Dopo quanto tempo al centro dei piselli si raggiunge una temperatura di 90°C? La diffusività termica dei piselli è pari a m 2 /s.
Un prodotto di forma sferica, di diametro 25 mm, viene tenuto in acqua a temperatura costante pari a 80°C. Una termocoppia posta al centro del prodotto legge una temperatura iniziale di 20°C ed una temperatura di 68°C dopo 14 minuti. La conduttività termica del prodotto è 0.19 W/m K, il calore specifico è 1.67 kJ/kg K e la densità è 1200 kg/m 3. Valutare il coefficiente di scambio termico fra l’acqua ed il prodotto.
I würstel sono cotti a 100°C e, successivamente, sono raffreddati in acqua fredda fino a portare il loro asse centrale alla temperatura di 38°C. In una industria ciò è realizzato, nel caso di würstel del diametro di 1,5 cm, facendo muovere la sequenza continua di salsicce in un bagno d’acqua fredda lungo 20 m alla velocità di 1 m/min. Sapendo che la diffusività termica dei würstel è pari a 5.58 cm 2 /s, calcolare quale deve essere la velocità di avanzamento nel caso di salsicce di diametro pari a 3 cm.
Un barattolo contenenti kg di un liquido con calore specifico di 3770 J/kg K e densità di 1025 kg/m 3 viene riscaldato, il coefficiente di scambio termico fra il liquido e le pareti del contenitore è pari a 57 W/m 2 K. La temperatura all’interno del barattolo si può considerare uniforme ad ogni istante, eccetto per lo spessore laminare vicino alle pareti. Il barattolo, il cui contenuto si trova inizialmente a T=72°C, viene posto in un’autoclave la cui temperatura è portata immediatamente a 115°C. Trovare la temperatura nel barattolo dopo 5, 10 e 15 minuti. Le dimensioni del barattolo sono : diametro interno 35/6 in. e lunghezza 43/16 in.