Prova scritta di Fisica Tecnica – 15.07.2003
( Ing. Civile, Edile, Ambiente e territorio) V.O.
Esercizio 1
In un ciclo Joule ad
aria standard con cp=1005 J/(kg K) e k=1,4
l'aria entra nel compressore alla pressione p1=0,1
MPa, temperatura T1 = 300
K ed esce alla pressione p2=1 MPa. La
temperatura massima di ciclo sia pari a T3=1300 K
ed il rendimento isoentropico di compressione sia pari ad
=0,8,
in queste condizioni il lavoro netto ottenuto dal ciclo è pari
a Ln=225 kJ/kg. Si chiede di determinare
il tracciamento del ciclo in un diagramma T-s
il calore fornito
al ciclo
;
il calore ceduto
all'esterno
;
il rendimento del
ciclo
;
il rendimento
isoentropico di espansione della turbina
.
Esercizio 2
Una
portata d'acqua fredda
alla temperatura tfe =30
°C viene riscaldata da una uguale portata
d'acqua calda che passa dalla temperatura tce=95
° C alla temperatura tcu=65 °C.
Assumendo un calore specifico dell'acqua cl = 4187
J/(kg K), e un coefficiente globale di
scambio termico U=2000 W/(m2 K),
si calcoli:
L'area di scambio Acc necessaria nell'ipotesi di scambiatore in controcorrente;
L'area di scambio Aec necessaria nel caso di scambiatore equicorrente;
Le
temperature di uscita dell'acqua calda e fredda nella configurazione
equicorrente nel caso in cui la portata di acqua calda sia pari a
=
4 kg/s.
,
,