testo12feb10

Page 1

COMPITO DI FISICA TECNICA Appello del 12 febbraio 2010 NOTA: Il testo di questo tema d’esame e’ stato “ricavato” dalle corrispondenti soluzioni (e da quello che ci ricordavamo dopo averlo fatto), pertanto il testo dei problemi non corrisponde perfettamente all’originale. Problema 1 Una bombola (A) dal volume di 10 dm^3 contiene dell’acetilene (C2H2) alla pressione di 5 bar e alla temperatura di 40 °C ed e’ collegata tramite una valvola (inizialmente chiusa) ad un recipiente (B) chiuso da un pistone con sopra un peso. Il recipiente contiene anch’esso dell’acetilene, che occupa un volume di 1 dm^3 alla temperatura di 20 °C ed alla pressione di 3 bar. Ad un certo istante viene aperta la valvola, dell’acetilene passa dalla bombola al recipiente e si raggiunge un nuovo stato di equilibrio. Determinare: 1-­‐ Temperatura e pressione del C2H2 nello stato finale; 2-­‐ Lavoro scambiato dal sistema C=AUB con l’ambiente; 3-­‐ se il processo subito dal sistema e’ reversibile, irreversibile, impossibile o indeterminabile con questi dati; 4-­‐ rappresentare sul diagramma U-­‐S gli stati iniziale e finale di A, B e C. {si suppone siano trascurabili gli scambi termici con l’ambiente esterno, le perdite di pressione e l’attrito del pistone} Problema 2 Del refrigerante Ru134A entra in un condensatore con portata in massa pari a 0,2 Kg/s come vapore a 14 bar e 80 °C e viene totalmente condensato da una corrente di acqua refrigerante con portata 1Kg/s con temperatura di 15 °C che si surriscalda di meno di 10 K. L’ambiente e’ alla temperatura di 15 °C. Determinare: 1 – se il processo e’ possibile o impossibile; 2 – nel caso sia irreversibile, ma possibile, trovare la massima potenza erogabile tra le stesse condizioni iniziali e finali. {trascurabili gli scambi termici con l’ambiente esterno…