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Corso di Fisica Tecnica per Ingegneria Gestionale 15 gennaio 2020 Cognome Nome Matricola Domanda teorica 1 (4 punti) Dimostrare la definizione di lavoro per una trasformazione internamente reversibile per un sistema chiuso ed un sistema aperto, discutendo il significato fisico del lavoro di pulsione. Domanda teorica 2 (4 punti) Definire il coefficiente globale di scambio termico di uno scambiatore di calore a fascio tubiero, specificando il significato dei diversi termini. Spiegare con opportuna motivazione quale configurazione (equi -corrente o contro - corrente) richiede la minor superficie di scambio termico. Esercizio 1 (8 punti) Un giovane ingegnere gestionale sostiene di aver inventato una macchina termodinamica da utilizzarsi in ambito aerospaziale che produce potenza meccanica operando con una fonte di combustibile nucleare (sorgente calda, schematizzabile come calore di condensazione di una portata di vapore acqueo di 18 kg/h alla temperatura di 150°C calore di evaporazione pari a 2745.4 kJ/kg), e che irradia calore di scarto verso lo spazio (schematizzabile come un flusso di calore pari a 9500 kJ/h rilasciati da un serbatoio freddo a -40°C). Si richiede di: • Schematizzare la macchina termodinamica e di applicare il bilancio di energia per determinare la potenza associata al lavoro prodotto e il calore scambiato con entrambe le sorgenti. • Determinare quantitativamente se la trasformazione è possibile, impossibile o indeterminabile. Esercizio 2 (8 punti) Una parete piana di lunghezza L=2 m è costituita da un primo strato di metallo (kmet=20 W/mK) di spessore smet=27 cm, le cui due facce sono rispettivamente a temperature T1=90 °C e T2=85°C. La faccia a temperatura T2 è rivestita dunque da un secondo strato di isolante (k is=0.3 W/mK), la cui faccia esterna (a…
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