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Corso di Fisica Tecnica per Ingegneria Gestionale 03 Febbraio 2020 1 Cognome Nome Matricola Domanda teorica 1 (4 punti) Esprimere le variazioni di energia interna, entalpia ed entropia per un liquido ideale in funzione di pressione e temperatura, esplicitandone le relative unità di misura. Per un generico sistema chiuso, partendo dalla relativa definizione di lavoro (per trasformazione internamente reversibile) e dal bilancio di primo principio, si r icavi l’espressione del calore scambiato dal sistema (funzione della opportuna grandezza di stato tra Δh e Δu) nel caso esegua una trasformazione isobara di un gas ideale. Domanda teorica 2 (4 punti) Introdurre un enunciato a scelta alla base del secondo principio della termodinamica. Scrivendo gli opportuni bilanci di primo e secondo principio, si dimostri l’impossibilità del sistema termodinamico isolato riportato in figura (costituito da due serbatoi termici che interagiscono con una macchina che esegue un ciclo termodinamico), considerando che Tc>Tf. Esercizio 1 (8 punti) In un sistema chiuso si miscelano adiabaticamente e a pressione costante (p = 0.1 bar) una massa M i,L = 2 kg di acqua nelle condizioni di liquido saturo e una massa Mi,V = 2 kg di vapore a T = 400°C. Determinare: • il titolo e la temperatura finali della miscela • il lavoro compiuto dal sistema, specificando se entrante o uscente • la produzione di entropia 2 Esercizio 2 (8 punti) Si considerino due scambiatori di calore, uno equicorrente ed uno controcorrente. Per entrambi, i coefficienti di scambio termico convettivo interno ed esterno sono pari rispettivamente a 2000 W/m2K e 500 W/m2K, mentre la loro geometria è così descritta: diametro interno dei tubi 5 mm, spessore 2 mm, conducibilità termica della parete 10 W/mK e lunghezza 0.5 m. Noto che…
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