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Esame di Fisica Tecnica – 1 Marzo 2013 Primo esercizio (valore minore) Un sistema cilindrico pistone mobile contiene aria (gas ideale biatomico, M= 28,97 Kg/kmol) che occupa un volume V = 2dm^3 alla temperatura T=300K ed è sottoposto a una pressione di 150 kPa. A partire da queste condizioni all’aria viene ceduta energia termica q=200J ( Nota successiva: a Pcostante). Calcolare il volume finale dell’aria e la variazione di entropia del sistema. Successivamente si fa avvenire una compressione adiabatica irreversibile fino a portare il sistema al volume inerziale e alla temperatura Tf=400K Si determini il lavoro fatto sul sistema nella trasformazione irreversibile. Secondo esercizio (valore maggiore) Una pompa di calore utilizzata per riscaldare una casa preleva calore dal terreno mediante un impianto idraulico a circolazione forzata. L’acqua che fornisce calore al fluido evolvente entra nell’evaporatore a 12°C ed esce da esso a 8°C. La temperatura dell’aria interna alla casa è Ti=20°C, mentre la temperatura dell’aria esterna è Te= -­‐5°C. Le pareti della casa non hanno una conduttività media K=0,2 W/(mk) e uno spessore medio pari a L= 35 cm. La superficie complessiva delle pareti attraverso le quali la casa scambia calore con l’ambiente esterno è di S = 200m^2. Il coefficiente di scambio termico convettivo interno alla casa è hi = 8W(m^2K) mentre quello esterno è he=25 W/(m^2K). Le isotermobariche del ciclo sono una a -­‐8°C e l’altra a 10 bar. Il compressore ha rendimento 0.9 Si determinino: a) le portate di fluido refrigerante R134a e di acqua necessarie; b) la potenza che bisogna fornire al compressore; c) la potenza richiesta nel caso si potesse utilizzare una macchina di Carnot ideale, che lavori con salti termici nulli rispetto alle due sorgenti termiche. Terzo…