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COMPITO DI FISICA TECNICA Pre-­‐Appello dell’1 Febbraio 2010 Problema 1 Dell’aria e’ contenuta all’interno di un cilindro chiuso da un pistone. Inizialmente l’aria e’ alla temperatura T1=20 °C e alla pressione p1=1 bar e occupa il volume V1=10 dm^3 (stato A1) ma, a un certo momento, subisce un proceso al cui termine si trova nello stato A2 alla temperatura T2=100 °C e alla pressione p2=10 bar. Determinare: 1-­‐ Se il processo da A1 ad A2 puo’ essere un processo meccanico; 2-­‐ Lavoro e/o calore che l’aria scambierebbe in un processo (globalmente) reversibile sempre tra gli stati A1 e A2, nel caso si possano avere scambi termici con un serbatoio R alla temperatura To=30 C; 3-­‐ La successione di trasformazioni che permettano di realizzare il processo del punto 2 nel caso gli scambi termici tra aria e serbatoio possano essere solo diretti (cioe’ senza ausilio di macchine termiche), rappresentandole nei piani T-­‐S e p-­‐V e specificandone pressione e temperatura dei punti notevoli; 4-­‐ Rappresentare nel piano U-­‐S gli stati A1, A2 e A3 (U3=U2, S3=S2 e V3=V1), la disponibilita’ adiabatica di A2 e l’energia disponibile di A3 rispetto al serbatoio Ro, i processi di cui ai punti 2 e 3. {Trattare l’aria come un gas perfetto e gli scambi termici in equilibrio locale} Problema 2 Un piccolo generatore di vapore per uso di laboratorio, molto economico, preleva dalla rete acqua a 15 C e produce vapore umido (x=0.9) a pressione atmosferica, utilizzando solo resistenze elettriche. 1-­‐ Determinare la potenza elettrica richiesta nel caso la portata in volume da erogare sia di 3 m^3/h. Viene proposto di sostituire il generatore economico con un’apparecchiatura che, per le condizioni di funzionamento viste, richiederebbe una potenza elettrica di 300 W. 2-­‐ Stabilire se sia possibile…