Esercitazioni complete del corso

Page 1

Fisica Tecnica Esercitazioni del corso di Fisica tecnica per allievi del Corso di studi in Ingegneria biomedica a cura di Gabriele Dubini e Francesco Migliavacca 1. Unità di misura. Bilancio energetico per i sistemi chiusi. Equazione di stato del gas ideale 2. Bilanci di energia e di entropia per i sistemi chiusi 3. Bilanci di massa, di energia e di entropia per i sistemi aperti . Dispositivi a flusso stazionario 4. Aria umida. Macchine termiche 5. Conduzione termica 6. Convezione 7. Irraggiamento Ver. 6b – 6 giugno 2016 1 Fisica Tecnica Tabella di conversione per le unità di misura di pressione pascal bar atm torr 1 Pa (N/m2) 1 10−5 9,87 × 10−6 0,0075 1 bar 100 000 1 0,987 750 1 atm 101 325 1,013 1 760 1 torr 133 0,00133 0,00132 1 Conversione di altre unità di misura in unità del S.I. 15.273)()( +°= CTKT kJkcal 186,41 = Ver. 6b – 6 giugno 2016 2 Fisica Tecnica Esercitazione 1 Oggetto: Unità di misura. Bilancio energetico per i sistemi chiusi. Equazione di stato del gas ideale Primo principio della termodinamica (sistemi chiusi stazionari): →← −=∆ LQU [J]. Definizione di potenza: t/LP ∆= [W]. Equazione di stato dei gas perfetti: TNRpV u= ; M RR u=     ⋅ Kkg J  mRTpV = dove: p = pressione assoluta [Pa], V = volume occupato dal gas [ m3], N = quantità di sostanza [ kmol], Ru = costante universale dei gas = 8314 J/(kmol·K) , T = temperatura as soluta [K], M = massa molare del gas [kg/kmol] ed m = massa del gas [kg]. Variazione di entalpia per un gas perfetto: TmcHHH p ∆=−=∆ 12 . Variazione di energia interna per un gas perfetto: TmcUUU v ∆=−=∆ 12 . Rncv 2 1⋅= Rcc vp += v p c ck = . Legame tra la variazione dell’energia interna e quella dell’entalpia specifiche per sostanze incomprimibili: pvuh ∆+∆=∆     kg J . Per sostanze incomprimibili: Kkg kJ.cc OH v OH p…