Esercizio 1

 

Dell’aria alla temperatura di 20 oC viene compressa tramite una trasformazione adiabatica irreversibile in un compressore assiale, avente un rapporto di compressione rp = 6,8. L’aria entra, poi, in una camera di combustione dove riceve una potenza termica pari a 9000 kW tramite una trasformazione a pressione costante. Sapendo che la portata d’aria è pari a  e il rendimento isoentropico di compressione è uguale a , calcolare:

 

  1. La temperatura T2 di uscita dal compressore
  2. La temperatura T3 di uscita dalla camera di combustione

 

Note: Si assuma che

    • Nella compressione
    • Nella trasformazione in camera di combustione

 

Esercizio 2.

 

Dell’ossigeno liquido alla sua temperatura di ebollizione T1 = -183 oC deve essere conservato in un serbatoio sferico di diametro D1 = 300 mm. Il sistema è isolato dal vuoto che si ha nell’intercapedine esistente tra il serbatoio interno ed una sfera concentrica di diametro D2 = 450 mm. Entrambe le sfere sono di alluminio lucidato con un emissività pari a . La temperatura della sfera esterna è uguale a T2 = -1 oC. Si calcoli:

 

  1. la potenza termica assorbita per irraggiamento
  2. Il tempo necessario per far evaporare completamente la massa dell’ossigeno sapendo che la densità dell’ossigeno allo stato liquido è uguale a  e il calore latente di evaporazione è pari a

Note: Si assuma

Teoria

 

  1. Ricavare l’equazione che descrive il fenomeno dell’umidificazione a vapore e mostrare sotto quali ipotesi si può ritenere la trasformazione isoterma.
  2. Disegnare qualitativamente sui piani termodinamici T-s e h-s un ciclo di Rankine surriscaldato (ciclo di Hirn) e ricavarne il rendimento.
  3. Ricavare l’equazione della resistenza termica in geometria cilindrica.

Soluzione

 

Esercizio 1

 

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Esercizio 2

 

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