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Prova scritta di Fisica Tecnica Ambientale – 15.02.2005
( Ing. Civile, Edile)
Esercizio 1
Una
portata
di vapor saturo secco alla pressione p1
viene miscelata adiabaticamente ed isobaricamente con un portata
di vapore surriscaldato alla temperatura t2 . La
portata risultante viene prima fatta espandere adiabaticamente in una
turbina fino alla pressione p4 ottenendo una
potenza
,
successivamente viene fatta condensare isobaricamente sino alla
condizione di liquido saturo. Si chiede:
tracciare le trasformazioni sul diagramma h-s allegato e qualitativamente in un diagramma T-s.
La temperatura t3 al all'ingresso in turbina
la temperatura in uscita dalla turbina t4
il
rendimento isoentropico della turbina
il
flusso termico asportato al condensatore
sapendo che il calore specifico dell'acqua è pari a
Tema t2 p1
p4 (kg/s)
(kg/s)
(°C)
(kW)
(MPa)
(MPa) A 4 6 500 6000 0,3 0,01 B 5 7 450 6000 0,4 0,02
Esercizio 2
Per
riscaldare un capannone industriale si utilizza in tubo radiante di
raggio rt di lunghezza Lt mantenuto
a temperatura uniforme tt avente emissività
.
Per mascherarlo lo si ricopre con uno schermo di raggio rs
con un materiale avente emissività
.
Supponendo che il capannone si possa considerare come un ambiente di
grandi dimensioni a temperatura uniforme tp si
calcoli:
il flusso termico scambiato per radiazione dal tubo senza schermo
il flusso termico scambiato per radiazione dal tubo in presenza dello schermo
la temperatura dello schermo
Tema tt
tp
rt rs
Lt (°C) (°C) (m) (m) (m) A 200 20 0,9 0,85 0,15 0,3 40 B 230 18 0,82 0,9 0,2 0,38 50
Esercizio 1
h1 = 2726 kJ/kg
h2 = 3486 kJ/kg
,
t3 = 360 °C
h4' = 2502 kJ/kg
t4 = 50 °C
Esercizio 2
qss = 166200 kW
qcs = 136300 kW
ts = 129,6 °C