Esercizio 1

 

In una apparecchiatura per il trattamento aria arrivano due correnti di aria umida che si miscelano.

Le caratteristiche termodinamiche delle due correnti sono le seguenti:

 

Corrente 1

Corrente 2

t1 = 30 oC

t2 = 10 oC

 

La miscela viene riscaldata con una potenza termica pari a 5,2 kW.

Calcolare la temperatura e l’umidità relativa della corrente uscente.

Si consideri: cpa =1,006 . cpv =1,875  patm=1,013  105 Pa.

Per valutare la pressione di saturazione utilizzare l’equazione con t espressa in Celsius.

 

 

Esercizio 2.

 

Un cilindretto di acciaio al nichel, lungo L = 300 mm e di diametro pari a D = 50 mm, passa per mezzo di un nastro trasportatore attraverso una fornace lunga Lfor = 6 m per un trattamento termico. La temperatura iniziale del cilindretto, Ti, è di 365 K e deve raggiungere la temperatura finale Tf, pari a 1100 K. Sapendo che la temperatura dei gas nella fornace, , è di 1540 K e che il coefficiente convettivo medio, h, è uguale a 80 , calcolare la velocità, w, del nastro trasportatore.

Si consideri  e come area di scambio termico solo quella del mantello del cilindro.

 

Teoria

 

  1. Dimostrare l’equivalenza degli enunciati di Clausius e Kelvin-Planck .
  2. Dimostrare che in ciclo di Rankine il lavoro tecnico di compressione è trascurabile rispetto a quello di espansione
  3. Ricavare l’espressione della resistenza termica nel caso di conduzione monodimensionale senza generazione di calore in una parete cilindrica.(Se si utilizza l’equazione di Fourier conviene esprimerla  in coordinate cilindriche ).

 

 

Soluzione

 

1)

Valutiamo le condizioni termodinamiche in ingresso.

 

                       

 

 

Equazioni di bilancio

 

 

 

2)