21 02 08

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Cognome …………………… Nome ………………………… Matricola…………………. Esercizio 1 Un compressore reale comprime una portata Gv d’aria (Mm=29 kg/kmol) con un rapporto di compressione manometrico β secondo una politropica con indice n. L’aria, considerata un gas perfetto, entra nel compressore alla pressione P1 =1bar e alla temperatura T1=20°C. Si calcoli la temperatura finale dell’aria, la potenza richiesta dal compressore, la variazione di entropia dell’aria per unità di massa e valore e segno della potenza termica scambiata dall’aria durante il procedimento. Si assumano trascurabili la variazione di energia cinetica e la variazione di energia potenziale. (n=1,2; Gv=100 m3/h; β=7 ) Esercizio 2 In un ciclo Joule entra aria alla pressione di 1 bar e alla temperatura di 27°C. All’uscita del compressore la pressione è P2. La temperatura massima del ciclo è T3. Nell’ipotesi che i rendimenti isoentropici del compressore e della turbina siano rispettivamente ρc=0,8 e ρt=0,85 , si valuti il lavoro del compressore, della turbina e il rendimento del ciclo. Si calcoli inoltre il rendimento del ciclo nel caso di rigenerazione ideale. (P2=5bar, T3=830°C). Esercizio 3 Un contenitore con pareti rigide e libero di scambiare calore con l’ambiente esterno è diviso in due parti da una sottile parete. Nei due volumi è contenuto vapore d’acqua alle condizioni P1, x1, M1 e P2, x2, M2. Rimossa la parete divisoria e atteso un certo tempo si stabilisce nel contenitore una condizione finale di equilibrio a pressione Pf. Si determini il titolo finale e lo scambio termico con l’ambiente. (P1=4 bar; x1=0,8; M1=0,5 kg; P1=7 bar; x1=0,6; M1=1 kg; Pf=6bar ) Esercizio 4 Una prima parete piana di ghisa (k=55W/mK) di spessore di 50 cm è sede di una generazione di potenza di 3,5kW/m3. Una superficie della parete è…