Fisica · Termodinamica
Il condizionatore portatile a un tubo
Un condizionatore portatile «a un tubo» sta dentro la stanza da raffreddare. Con lo scambiatore freddo sottrae calore all'aria della stanza, che ricircola. Per smaltire il calore aspira altra aria della stanza, la fa passare sullo scambiatore caldo e la espelle all'esterno attraverso un tubo infilato nella finestra. L'aria espulsa è rimpiazzata da aria esterna, che entra dalle fessure.
Dati
- potenza elettrica assorbita, ventilatori compresi: 800 W
- coefficiente di prestazione, cioè calore sottratto all'aria della stanza dallo scambiatore freddo diviso potenza elettrica: 2,5
- portata in massa dell'aria espulsa dal tubo: 0,100 kg/s
- calore specifico dell'aria a pressione costante: $1{,}00\cdot10^{3}$ J/(kg·K)
- conduttanza termica complessiva di muri e finestre verso l'esterno: 120 W/K
- temperatura esterna: 35 °C
Ipotesi
- Tutta la potenza elettrica, compresa quella dei ventilatori, finisce come calore nell'aria espulsa dal tubo; il coefficiente di prestazione indica il calore netto sottratto all'aria della stanza.
- L'aria che entra dalle fessure ha la stessa portata in massa di quella espulsa e arriva alla temperatura esterna.
- L'aria della stanza è ben mescolata e a temperatura uniforme; coefficiente di prestazione e portata restano costanti; la pressione nella stanza resta praticamente quella esterna.
- Si trascurano l'umidità, il calore delle persone, l'irraggiamento solare e l'energia cinetica dell'aria.
A regime, di quanti kelvin la stanza è più fredda dell'esterno? Esprimi il risultato con una cifra decimale.
La tua risposta:
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Vanno bene sia 3,14 sia 3.14.