Aiuto in Fisica tecnica
Ciao, amici!
Premetto che non ho esami di Fisica tecnica nel mio piano di studi e che non ho mai avuto a che fare con la materia.
Sapreste darmi qualche aiuto per svolgere il seguente esercizio?
Una portata di 0.1 kg/s di ossigeno entra in un sistema aperto alla pressione di 1.0 bar e alla temperatura di 20°C. Calcolare la potenza termica necessaria per riscaldare l'ossigeno da 20 a 80°C nell'ipotesi che la pressione all'interno del sistema si mantenga costante.
Riportare sul diagramma entropico la trasformazione che subisce l'ossigeno tra ingresso e uscita.
Determinare la tensione di vapore a 20, 50, 100, 150, 250°C.
Determinare l'entropia e volume specifico per il titolo =0 e =1.
Riportare sui diagrammi T-s e P-v i valori.
Premetto che non ho esami di Fisica tecnica nel mio piano di studi e che non ho mai avuto a che fare con la materia.
Sapreste darmi qualche aiuto per svolgere il seguente esercizio?
Una portata di 0.1 kg/s di ossigeno entra in un sistema aperto alla pressione di 1.0 bar e alla temperatura di 20°C. Calcolare la potenza termica necessaria per riscaldare l'ossigeno da 20 a 80°C nell'ipotesi che la pressione all'interno del sistema si mantenga costante.
Riportare sul diagramma entropico la trasformazione che subisce l'ossigeno tra ingresso e uscita.
Determinare la tensione di vapore a 20, 50, 100, 150, 250°C.
Determinare l'entropia e volume specifico per il titolo =0 e =1.
Riportare sui diagrammi T-s e P-v i valori.
Risposte
In ogni caso da regolamento devi proporre un tuo tentativo di soluzione e/o dire dove incontri problemi.
Trovo difficoltà nell'orientarmi e poter iniziare:
quale legge/principio regola il fenomeno?
il particolare fluido (ossigeno) e il particolare sistema (aperto) come condizionano il fenomeno generale?
quale legge/principio regola il fenomeno?
il particolare fluido (ossigeno) e il particolare sistema (aperto) come condizionano il fenomeno generale?
Inizia a scrivere il legame tra variazione di temperatura di una certa massa di ossigeno e calore fornitole a pressione costante.
Sai cosa è il calore specifico?
Sai cosa è il calore specifico?
$q= c_P*(T_2-T_1)$, con $c_P$ calore specifico a pressione costante dell'Ossigeno?
Dove trovo il valore di $c_P$ dell'Ossigeno?
Il calore specifico cambia in funzione della pressione a cui si effettua la trasformazione?
Quindi la potenza termica necessaria è pari a $\dot{Q}= \dot{m}*c_P*(T_2-T_1)$?
Dove trovo il valore di $c_P$ dell'Ossigeno?
Il calore specifico cambia in funzione della pressione a cui si effettua la trasformazione?
Quindi la potenza termica necessaria è pari a $\dot{Q}= \dot{m}*c_P*(T_2-T_1)$?
Il calore specifico si ricava in generale da tabelle (è funzione della pressione e della temperatura in generale), non ho ben chiaro se in questo esercizio sia richiesto di far ricorso a tabelle e diagrammi dell'ossigeno già per la prima domanda comunque.
Alla temperatura e pressioni date il comportamento dell'ossigeno dovrebbe approssimare abbastanza bene quello di un gas perfetto biatomico il cui calore specifico a pressione costante è pari a $7/2R$.
Altrimenti un modo alternativo di risolvere il problema è quello di scrivere il primo principio per sistemi aperti, che in questo caso dà:
$dot m Delta h = dot Q$
La variazione di entalpia dell'ossigeno tra 20 e 80 °C e a pressione atmosferica la trovi da tabelle o da diagrammi (il risultato non dovrebbe differire troppo da quello che trovi approssimando l'ossigeno a gas perfetto).
EDIT: In effetti ho verificato e la differenza tra i due metodi porta ad una differenza di potenza calcolata di poco più dell' 1%.
Alla temperatura e pressioni date il comportamento dell'ossigeno dovrebbe approssimare abbastanza bene quello di un gas perfetto biatomico il cui calore specifico a pressione costante è pari a $7/2R$.
Altrimenti un modo alternativo di risolvere il problema è quello di scrivere il primo principio per sistemi aperti, che in questo caso dà:
$dot m Delta h = dot Q$
La variazione di entalpia dell'ossigeno tra 20 e 80 °C e a pressione atmosferica la trovi da tabelle o da diagrammi (il risultato non dovrebbe differire troppo da quello che trovi approssimando l'ossigeno a gas perfetto).
EDIT: In effetti ho verificato e la differenza tra i due metodi porta ad una differenza di potenza calcolata di poco più dell' 1%.
Anche Tensione di vapore, Entropia e Volume specifico si ricavano da tabelle/diagrammi? In rete si trovano?
Sì.
Grazie!
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