Esercizio 1

 

Un compressore aspira una portata volumetrica di aria , considerata un gas ideale, alla pressione p1=1,00 bar e alla temperatura t1=20,0 oC e la comprime fino alla pressione p2= 30,0 bar.

Calcolare:

 

  1. La potenza tecnica teorica di compressione supponendo la trasformazione isoterma reversibile.
  2. La potenza tecnica teorica di compressione supponendo la trasformazione isoentropica.
  3. La potenza tecnica teorica minima di compressione supponendo che la trasformazione isoentropica avvenga in due stadi con inter-refrigerazione fino a t4=20,0 oC .
  4. La potenza termica scambiata nelle tre trasformazioni.

Note: Considerare cp=1,005  R=287,0  k=1,40.

Esercizio 2.

 

Una termocoppia, di diametro D = 1 mm ed emissività , viene utilizzata per misurare in condizioni stazionarie la temperatura di una corrente d’aria, che fluisce con velocità w = 5 m/s in una condotta di Dc = 300 mm. Le pareti della condotta hanno un emissività  e sono ad una temperatura tp = 227 oC. La termocoppia misura una temperatura uguale a tt = 527 oC.

Valutare l’effettiva temperatura del gas.

Note: Considerare come proprietà termofisiche dell’aria: .

Per valutare il numero di Nusselt medio utilizzare la correlazione di Mc Adams:

 

 

Teoria

 

  1. Disegnare qualitativamente sui piani T-s e p-h il ciclo inverso a vapore e ricavare la formula del coefficiente di effetto utile.
  2. Ricavare la formula dell’umidità specifica di una miscela di aria umida in funzione dell’umidità relativa.
  3. Dimostrare che in condizioni stazionarie l’andamento della temperatura in una parete piana di superficie infinita e spessore L è una funzione lineare.

Soluzione

Esercizio 1

1)

2) 3)

4)

 

Esercizio 2

1)