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Cognome …………………… Nome ………………………… Matricola…………………. Esercizio 1 Un sistema costituito da una massa M=1 kg di acqua disposta all’interno di un serbatoio rigido in acciaio passa da uno stato iniziale (Ti=300°C e x=0,7) ad uno stato finale (pf=300 bar ). Si determinino la temperatura finale, il calore ed il lavoro scambiati e la variazione di entropia del sistema. Esercizio 2 La pressione al condensatore in un ciclo Rankine è di 0,1 bar. Il vapore in entrata in turbina si trova alla temperatura T3=500°C e alla pressione di 35 bar. Si valuti la potenza sviluppata dalla turbina e il rendimento del ciclo nel caso di turbina ideale, sapendo che la portata all’interno dell’impianto è pari a G=0,7 kg/s e che la pompa per la compressione dell’acqua all’uscita del condensatore assorbe il 10% della potenza della turbina. Si calcoli inoltre il rendimento del ciclo nel caso di turbina con rendimento isoentropico ρt=0,85 (si assuma sempre pari al 10% la potenza assorbita dalla pompa). Esercizio 3 Dell’ossigeno fluisce attraverso una valvola di laminazione di Joule-Thomson. Le condizioni a monte della valvola di laminazione sono T1=120°C e p1=1bar. A valle della valvola di laminazione la pressione è p2=1,2 bar. Si determini in quale rapporto devono essere le sezioni del condotto perché la velocità media del fluido sulla sezione a monte sia uguale a quella sulla sezione a valle. Si valuti inoltre la variazione di entropia. Esercizio 4 Un condotto cilindrico in ghisa (k=55W/mK) di raggio interno ri , raggio esterno re e lunghezza L = 1 m è attraversato da un fluido a temperatura Tf=160°C. Il coefficiente di scambio termico convettivo tra il fluido e il cilindro è pari ad hi . La superficie esterna del cilindro si trova alla temperatura Ts= 60°C. Si calcoli il coefficiente di scambio…