Prova scritta di Fisica Tecnica - 30 gennaio 2001

(ing. Civile, Edile, Ambientale)


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NOME e COGNOME CORSO di LAUREA VOTO


Termodinamica


Una portata d'aria, che scorre in un tubo del diametro interno d=0.15 m, viene laminata adiabaticamente in una valvola. La pressione all'ingresso della valvola è pe =700 kPa, mentre la temperatura vale te = 95 °C, all'uscita dalla valvola la pressione vale pu = 350 kPa.

Nell'ipotesi che l'aria si possa considerare un gas ideale con R=0.287 kJ/(kg K) e k=1.41, trascurando le variazioni di energia cinetica e potenziale, si calcolino:


  1. la temperature Tu e il volume specifico vu dell'aria all'uscita;

  2. la velocità wu dell'aria all'uscita;

  3. la differenza di entropia specifica dell'aria tra uscita ed entrata su-se;

  4. la generazione di entropia



Trasmissione del calore


Due superfici piano-parallele di area uguale, poste a breve distanza, sono caratterizzate da temperature T1 e T2, ed emissività ed .

Uno schermo alla radiazione, caratterizzato dal medesimo valore dell'emissività su ambedue le facce, viene interposto fra le due superfici.

Determinare il valore dell'emissività dello schermo in grado di ridurre il flusso termico, scambiato fra le due superfici, ad un quinto di quello presente in assenza di schermo.


Termodinamica


dal I principio della termodinamica risulta



il volume specifico all'uscita è


la velocità all'uscita è:


la differenza di entropia specifica è:


La generazione di entropia è


Trasmissione del calore


In assenza di schermo:



Con l'interposizione dello schermo:



Il rapporto deve essere pari ad un quinto:

e risolvendo per :