Esercizio 1

 

1000 kg/h di O2 passano attraverso la sezione 1 di un condotto alla temperatura t1 = 50 oC e alla pressione p1 = 5,00 bar. Viene fornita una potenza termica  e il gas attraversa la sezione 2 del condotto nelle seguenti condizioni termodinamiche:

 

t2 = 90 oC

p2 = 3,50 bar

 

Successivamente il gas subisce una laminazione che lo porta alla pressione p3 = 1 bar.

Calcolare:

 

a)     La potenza termica somministrata tra la sezione 1 e la 2.

b)     La temperatura t3 dopo la laminazione.

c)     La variazione di entropia tra lo stato 1 e quello 3

 

 

 

Note: si consideri l’ossigeno un gas ideale con cp = 0,917 costante lungo la trasformazione e peso molecolare M = 32. R0 = 8314,2 . I risultati devono essere espressi nelle unità del S.I.

 

Soluzione

 

a)

 

b)

t3 = t2 = 90 oC

 

c)

 

 

 

Esercizio 2.

 

Un muro di mattoni di spessore s1= 10 cm, avente una conducibilità termica km = 0,40 , separa un locale, in cui l’aria si trova alla temperatura  ed ad una temperatura di rugiada TR = 11 0C, dall’esterno.

Calcolare:

 

a)     Il valore della temperatura dell’aria esterna  per la quale si comincia a formare condensa sulla parete interna.

b)     Lo spessore minimo di polistirolo (kp = 0,030 ) da aggiungere alla parete al fine di evitare condensa, se la temperatura esterna raggiunge la .

 

Si assuma he = 23,2  e hi = 11,6 .

I risultati devono essere espressi nelle unità del S.I.

 

 

 

 

Soluzione

 

a)

 

km = 0,47 W/m K                    kp = 0,035 W/m K

 

 

 

b)

 

 

 

 

Teoria

 

  1. Ricavare la formula per l’entalpia dell’aria umida.
  2. Dimostrare l’equivalenza degli enunciati di Clausius e Kelvin- Plank del secondo principio.
  3. Definire il Numero di Nusselt e ricavare il suo valore minimo