2018 19 Exam collection

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Politecnico di Milano - A.A. 2018/2019 Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica Esame di Fisica Tecnica - Appello 16 gennaio 2019 Cognome: Nome: Numero di matricola: Voto 1 -. . . . . . . . . /8 2 -. . . . . . . . . /7 3 -. . . . . . . . . /8 4 -. . . . . . . . . /7 Complessivo . . . . . . . . . /30 Problema 1 (8 punti) Un'autoclave (recipiente ermeticamente chiuso con pareti rigide) è divisa in due sezioni comuni- canti tra loro tramite una valvola. Inizialmente la valvola è chiusa: una parte contiene una massa mA = 1 kg di refrigerante R134a alla pressione pA 1 = 6 bar e temperatura T A 1 = 60 ◦C, mentre nell'altra vi si trova una miscela liquido-vapore dello stesso refrigerante avente massa mB = 0.5 kg, titolo xB 1 = 0.8 e pressione pB 1 = 14 bar. Ad un certo momento la valvola viene aperta e trascorso un certo tempo il refrigerante si porta alla pressione di 4 bar. Trascurando la capacità termica dell'autoclave, determinare: 1. il volume dell'autoclave e lo stato nale (temperatura ed eventualmente titolo) del refrige- rante 2. se il processo è adiabatico ed in caso contrario il calore scambiato con un ambiente a temperatura T0=0 ◦C 3. se il processo è reversibile, irreversibile, impossibile o non determinabile sotto questo aspetto 4. con riferimento al sistema composto C (unione delle due parti), rappresentare nel piano U-S gli stati iniziale e nale, la disponibilità adiabatica e l'energia disponibile rispetto ad un serbatoio a temperatura T0=0 ◦C Problema 2 (7 punti) Un serbatoio è inizialmente riempito con 5 kg di aria, da considerarsi gas perfetto, alla tem- peratura di 20 ◦C ed alla pressione di 5 atm. Tramite una turbina collegata con il serbatoio, quest'ultimo viene svuotato no a quando la pressione al suo interno è pari a quella atmosferica. Durante il…