Esercizio 1

 

Il ciclo rappresentato in figura, è composto da 4 trasformazioni reversibili. Il fluido è aria considerata come un gas perfetto.

Le trasformazioni 1-2 e 3-4 sono isoentropiche, mentre le trasformazioni 2-3 e 4-1 sono isocore.

Le condizioni termodinamiche del punto 1 sono p1 = 1 bar t1 = 76,85 oC.

Nella trasformazione 2-3 viene fornito un calore pari a q = 2840 kJ/kg.

Supponendo che il calore specifico a volume costante non dipenda dalla temperatura e sia pari a cv=0,7 , che k = 1,4 e che il rapporto  sia r = 5

Trovare:

  1. La pressione e la temperatura dei punti 2, 3, 4
  2. Il rendimento del ciclo

 

 

Esercizio 2.

 

Una termocoppia rame – costantana a forma di sfera di diametro D = 0,125 mm, ha una temperatura iniziale pari a ti = 0 oC.

Viene immersa in una corrente d’aria a .

Sapendo che il coefficiente convettivo medio vale h = 45:

Dimostrare che è possibile applicare il metodo dei parametri concentrati

Ricavare il tempo necessario affinché la termocoppia raggiunga la temperatura t = 6,5 oC.

Nota. Per i calcoli utilizzare i seguenti valori:

 

 

Teoria

 

  1. Ricavare l’equazione che descrive il fenomeno dell’umidificazione a vapore e mostrare sotto quali ipotesi si può ritenere questa trasformazione isoterma.
  2. Ricavare per i gas perfetti l’equazione che descrive una trasformazione isoentropica.
  3. Ricavare la resistenza termica in geometria cilindrica.

 

Soluzione

 

Esercizio 1

 

 

1)

 

Punto 2

 

 

Punto 3

 

 

Punto 4

 

 

2)

 

 

Esercizio 2

 

 

 

È applicabile il metodo dei parametri concentrati.