Esercizio 1
Il
sistema chiuso pistone –cilindro rappresentato in figura contiene una
massa m =
Il
sistema evolve tramite una trasformazione a pressione costante fino alle
condizioni 2. Durante questa trasformazione assorbe il lavoro compiuto dalla
ventola Lv = -1 kWh.
Trovare,
supponendo le trasformazioni reversibili, il calore Q12 scambiato tra il sistema e l’ambiente esterno se V2 = 3 V1. Si supponga l’aria a comportamento ideale.
Nota: si consideri
Esercizio 2.
In
una piscina per mantenere la temperatura dell’acqua al valore di 30 oC si utilizza un tubo di rame di De=50mm e piccolo spessore percorso da vapor d’acqua saturo alla
pressione di 1 bar.
Calcolare
la potenza termica somministrata all’acqua per metro di lunghezza della
tubazione.
Note: considerare la temperatura esterna
della tubazione uguale a quella del vapor saturo.
Utilizzare la correlazione . Le proprietà termofisiche sono in tabella:
t [oC] |
p [kpa] |
r [kg/m3] |
cp [kJ/(kg K)] |
k [W/(m K)] |
a [m2/s] |
m [kg/(m s)] |
n [m2/s] |
Pr |
gb/n2 [1/(m3
K)] |
30 |
4,275 |
996 |
4,178 |
0,617 |
1,48 10-7 |
8,01 10-4 |
8,04 10-7 |
5,42 |
4,61 109 |
40 |
7,425 |
992 |
4,179 |
0,632 |
1,52 10-7 |
6,55 10-4 |
6,60 10-7 |
4,33 |
8,69 109 |
50 |
12,41 |
988 |
4,181 |
0,643 |
1,56 10-7 |
5,46 10-4 |
5,53 10-7 |
3,55 |
1,47 1010 |
60 |
20,01 |
983 |
4,189 |
0,654 |
1,59 10-7 |
4,66 10-4 |
4,74 10-7 |
2,99 |
2,28 1010 |
70 |
31,28 |
978 |
4,190 |
0,665 |
1,62 10-7 |
4,01 10-4 |
4,10 10-7 |
2,52 |
3,42 1010 |
80 |
47,53 |
972 |
4,198 |
0,670 |
1,64 10-7 |
3,51 10-4 |
3,61 10-7 |
2,20 |
4,83 1010 |
90 |
70,31 |
965 |
4,207 |
0,676 |
1,67 10-7 |
3,13 10-4 |
3,24 10-7 |
1,95 |
6,57 1010 |
100 |
101,3 |
958 |
4,217 |
0,680 |
1,68 10-7 |
2,79 10-4 |
2,91 10-7 |
1,73 |
8,67 1010 |
Teoria
Soluzione
1)
Dal
primo principio per i sistemi chiusi:
2)
Dalle
tabelle interpolando: