1676838049 SOL Fisicatecnicaappello 20200714 Compitoconsoluzione

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Politecnico di Milano Scuola di Ingegneria Industriale e dell’Informazione COMPITO di FISICA TECNICA Corso di Studi in Ingegneria biomedica Prof. G. Dubini – Prof. D. Gastaldi – Prof. F. Migliavacca a.a. 2019-2020 Appello del 14 luglio 2020 Il tempo complessivamente a disposizione degli studenti è di 1h 30min. È possibile ritirarsi in qualsiasi momento durante la prova. Non possono essere consultati né libri né appunti né tabelle , eccetto quelle eventualmente fornite con il testo. Tutti i risultati devono essere espressi in unità S.I. e relativi multipli/sottomultipli. Il punteggio massimo è di 32/30 e viene assegnato in parti uguali allo svolgimento formale e a quello numerico. N.B.: Costanti di frequente impiego: Ru = 8314 J/(kmol·K) σ = 5.67×10-8 W/(m2·K4) Problema #1 (7 punti) Una massa di 2 kg di acqua liquida (considerata come liquido incomprimibile ideale) si trova inizialmente alla temperatura di 20 °C e alla pressione di 0,1 MPa. Mediante un opportuno processo, la massa di acqua viene portata alla temperatura di 75 °C e alla pressione di 15 bar . D eterminare le variazioni di energia interna, di entalpia e di entropia dell’acqua al termine del processo. Proprietà termofisiche (medie) dell’acqua: c = 4,180 kJ/(kg·K), ρ = 986 kg/m3. [459,80 kJ; 462,64 kJ; 1,437 kJ/K] Problema #2 (9 punti) L’impianto di cogenerazione di un ospedale utilizza la combustione di metano alla temperatura 1500 °C per la produzione simultanea di energia elettrica e di energia termica. I gas di scarico generati per la produzione dell’energia elettrica si trovano alla temperatura di 560 °C e sono utilizzati per produrre acqua calda sanitaria e vapore. Sapendo che l’impianto di cogenerazione assorbe una potenza termica di 40 MW e che produce una potenza meccanica di 1 5 MW, calcolare il…