2022 23 Exams collection

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Politecnico di Milano - A.A. 2022/2023 Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica Esame di Fisica Tecnica - Appello 18 gennaio 2023 Cognome: Nome: Numero di matricola: Voto 1 -. . . . . . . . . /10 2 -. . . . . . . . . /12 3 -. . . . . . . . . / 8 Complessivo . . . . . . . . . /30 Il tempo a disposizione è di 2 ore. Non possono essere consultati libri e appunti. Il punteggio massimo è di 30/30. Al termine della prova deve essere consegnato il testo dell’esame con i risultati numerici riportati a fianco di ogni domanda, nelle unità di misura richieste dal problema, ed un solo foglio protocollo con lo svolgimento degli esercizi. Problema 1 (10 punti) Un contenitore perfettamente isolato è suddiviso in due partiA e B da un pistone diatermico (conduttore perfetto). La parteA contiene 1m3 di gas perfetto (γ = cp/cv = 1.52) alla pressionepA 1 = 10 atme temperatura T A 1 = 300 K. La parte B contiene 1m 3 del medesimo gas perfetto alla pressione pB 1 = 1 atm. Il pistone è inizialmente bloccato da fermi. Successivamente quest’ultimi sono rimossi e dopo un tempo sufficientemente lungo il sistema raggiunge uno stato di equilibrio (stato 2). Determinare: 1. i volumi finaliV A 2 e V B 2 , in m3 2. l’entropia generata per irreversibilità durante il processo, inkJ/K 3. il massimo lavoro ricavabile dal sistema nello stato iniziale rispetto ai volumi finaliV A 2 e V B 2 , in kJ Inoltre: 4. Indicare qualitativamente gli stati iniziale e finale diA, B e C = A ∪ B nel diagramma U − S Problema 2 (12 punti) Una portata ˙mg = 10 6 kg/h di gas combusti (gas perfetto biatomico conM = 29 kg/kmol) sono scaricati da un ciclo turbogas alla temperaturaTgi = 250 ◦C e pressione ambiente, e si raffreddano nella caldaia di un ciclo Rankine surriscaldato, cedendo energia all’acqua. La differenza di…