Prova scritta di Fisica Tecnica I – 17.01.2006
(Nuovo Ordinamento - Ing. Meccanica, Navale)
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NOME e COGNOME CORSO di LAUREA Voto/i
Una portata d’aria, considerata gas
ideale a calori specifici costanti (R
= 0.287 kJ/(kg K), k = 1.4), è compressa dalle condizioni
di entrata pe
= 100 kPa e te
=
Nelle ipotesi che il
processo di compressione abbia luogo in regime
stazionario, e siano trascurabili le variazioni di energia cinetica e
potenziale, determinare il lavoro specifico speso
, e la temperatura di uscita dell’aria, nei seguenti casi:
1) Compressione isoterma reversibile;
2) Compressione adiabatica reversibile;
3) Compressione adiabatica con rendimento isoentropico di compressione ηic = 0.86;
4) Compressione politropica reversibile con esponente n = 1.3.
Soluzioni
1) = - 189.2 kJ/kg
Tu = Te = te + 273.15 = 300
K
2)
= - 263.2 kJ/kg
Tu = 562.0 K
3)
= - 306.1 kJ/kg
Tu = 604.7 K
4)
= - 246.4 kJ/kg
Tu = 498.1 K
Prova scritta di Fisica Tecnica II – 17.01.2006
(Nuovo Ordinamento - Ing. Meccanica)
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NOME e COGNOME CORSO di LAUREA Voto/i
Una scanalatura a V, profonda H =
Nelle ipotesi che le superfici della scanalatura possano essere considerate grigie e diffuse, con emissività ε = 0.6, determinare nell’ordine:
1) Il fattore di vista F12;
2) Il flusso termico specifico, q”=q/A2, che lascia la scanalatura attraverso l’apertura;
3) L’emissività effettiva εe della scanalatura, definita come il rapporto fra il flusso termico che lascia la cavità attraverso l’apertura, ed il flusso termico emesso da una superficie nera di area pari all’apertura e con temperatura uguale a quella delle pareti della scanalatura.
Nota:
La costante di Stefan-Boltzmann vale σ = 5.67´ 10-8 W/(m2K4)
Suggerimento:
Si consideri l’apertura della
scanalatura, superficie A2, come una superficie nera a temperatura
di 0 K.
Soluzioni
1)
Dalla regola della
somma
Dalla legge di reciprocità
=0.342
2)
Per una cavità
costituita da due superfici grigie diffuse
In questo caso, essendo ε2 = 1 e T2 =
0 K, risulta J2 = Eb2 =0, perciò (ε
≡ ε1)
3)