Quiz PIC 19 dicembre 2022

(1 min) Nel moto turbolento in un tubo liscio la perdita di carico è:

• proporzionale ad una potenza della portata compresa tra uno e due

• proporzionale alla prima potenza della portata

• proporzionale alla seconda potenza della portata

• costante con la portata

(2 min) La solubilità dello zucchero in acqua è di circa 2 kg di zucchero in 1 litro di acqua. Una pallina di zucchero di 1 cm di raggio viene posta in un grande recipiente di acqua agitato. In queste condizioni il coefficiente di trasporto di materia convettivo per lo zucchero in acqua vale circa 0.25 cm/s. La portata molare di zucchero che si scioglie nell’acqua in queste condizioni vale inizialmente circa:

• 6 g/s

• 0.6 g/s

• 60 g/s

• 0.6 g/min

(2 min) Una goccia d’acqua, avente conducibilità termica pari circa a 1 W/(m°C), di 1 mm di diametro cade in aria. L’aria è più fredda della goccia per cui calore si trasmette dalla goccia verso l’aria. Se il coefficiente di scambio termico convettivo nell’aria vale circa 10 W/(m²°C):

• la resistenza al trasporto di calore nella goccia è trascurabile rispetto a quella nell’aria

• la resistenza al trasporto di calore nell’aria è trascurabile rispetto a quella nella goccia

• nessuna delle due resistenze è trascurabile rispetto all’altra

(3 min) In uno scambiatore di calore a tubi coassiali in equicorrente il fluido interno entra a 50°C ed esce a 20°C mentre quello esterno entra a 5°C. Assumendo che sia le portate che le proprietà fisiche dei due fluidi siano uguali, la temperatura di uscita del fluido esterno sarà di:

• la temperatura non è calcolabile perché lo scambiatore non può funzionare in queste condizioni

• 15°C

• praticamente costante e pari quindi a 5°C

(5 min) Un PFR catalitico è formato da un tubo orizzontale lungo 2 m e di 4 cm di diametro riempito con sferette di catalizzatore di 1 mm di diametro. Il grado di vuoto del letto è del 30% e l’alimentazione è costituita da un gas con densità di 1 kg/m³ e una viscosità di 10^-5 Pa s. Il letto è alimentato da un compressore che fornisce una portata volumetrica di gas pari a 3.5 L/s.  La potenza  del compressore è pari a:

• circa 3 kW

• circa 3 MW

• circa 300 W

• circa 30 kW

(1 min) Il coefficiente di scambio termico convettivo in un fluido che investe una sfera solida con velocità v è pari ad h. Se, a parità di tutte le altre condizioni, si raddoppia la velocità del fluido, il coefficiente di scambio assume un valore:

• compreso tra h e 2h

• minore di h

• pari ad h

• maggiore di 2h

(3 min) Un volume molto grande di acqua contenente zucchero in concentrazione 1M viene posto in contatto con un volume molto grande di olio non contenente zucchero. Sapendo che i coefficienti di trasporto dello zucchero in acqua e olio sono uguali e pari a 1 cm/s, e che la solubilità dello zucchero in acqua è 10 volte superiore a quella nell’olio, il flusso di zucchero (in mol/(dm²s)) è pari a:

• 0.01

• 1

• 0.1

• 10

(2 min) Una potenza P viene trasferita per convezione naturale da una parete calda (di altezza H) verso un ambiente più freddo. Sapendo che il numero di Nusselt è proporzionale alla radice cubica del numero di Grashof, se raddoppia l’altezza della parete, a parità di tutte le altre condizioni, la potenza termica trasferita:

• raddoppia

• più che raddoppia

• resta inalterata

• diminuisce

(2 min) Acqua riempie completamente un bicchiere cilindrico di diametro D e altezza h ed evapora completamente in un tempo t*. A parità di tutte le condizioni (coefficiente di trasporto convettivo in fase gas incluso) il tempo necessario per l’evaporazione completa dell’acqua che riempie completamente un bicchiere di altezza h ma diametro 2D è:

• t*

• 2t*

• 4t*

• 0.5t*

(2 min) Una lastra piana di 2 mm di spessore e con una conducibilità termica pari a 100 W/(m°C) separa un fluido caldo e un fluido freddo, nei quali il trasporto è caratterizzato da coefficienti di trasmissione termica rispettivamente pari a 100 W/(m²°C) e 2000 W/(m²°C). Volendo incrementare il flusso termico tra i due fluidi, si potrebbe

• aumentare la velocità del fluido caldo

• aumentare la velocità del fluido freddo

• ridurre lo spessore della parete

• ridurre la velocità del fluido caldo