Termodinamica applicata e trasmissione del calore
Oggi ho fatto uno scritto di Termodinamica applicata e trasmissione del calore. Pensavo di averlo fatto bene ma a giudicare dal voto devo aver sbagliato svariate cose. I miei procedimenti mi sembravano corretti. Vi postoi 3 quesiti del compito e se qualcuno ha voglia mi potrebbe indicare il procedimento (anche senza svolgere calcoli). Grazie mille
Esercizio 1
Un impianto frigorifero a semplice compressione di vapore funzionante con HFC134a, opera tra le
pressioni corrispondenti alle temperature di evaporazione e condensazione di -20 °C e 40 °C,
rispettivamente. In queste condizioni di funzionamento è assegnato dal costruttore un coefficiente di
effetto utile (COP) pari a 2,5.
Nell’ipotesi che il fluido all’inizio della compressione sia nello stato di vapore saturo secco e lo
stato del fluido all’inizio della laminazione sia di liquido saturo, determinare il rendimento
isoentropico del compressore.
Esercizio 2
Una bombola del volume di 100 litri contiene ossigeno alla pressione iniziale di 50 bar. Dalla
bombola è prelevata massa sino a che la pressione interna raggiunge il valore finale di 2 bar.
Determinare la massa di fluido erogata in base alle seguenti ipotesi:
- contenitore rigido;
- processo isotermo alla temperatura ambiente di 25 °C;
- fluido ideale costituito da una molecola bi-atomica di massa molare pari a 32 kg/kmol.
Verificare infine se il processo può essere ritenuto reversibile.
Esercizio 3
Un serbatoio metallico, la cui forma compatta è assimilabile ad una sfera, contiene un fluido
criogenico alla temperatura di 77 K. Il volume esterno del serbatoio è 2 m3 e sulla sua superficie è
applicato un primo strato isolante costituito da una schiuma espansa di conducibilità 0.026 W/(m K)
e spessore 40 mm, a cui è sovrapposto un secondo strato isolante di conducibilità 0.1 W/(m K) e
spessore 25 mm. Nell’ipotesi di iniziale stazionarietà, sull’interfaccia tra i due materiali isolanti è
misurata la temperatura di 215 K. Trascurando la resistenza conduttiva delle pareti metalliche del
serbatoio, le resistenze di contatto tra i materiali diversi e gli eventuali fenomeni convettivi
sull’interfaccia tra il fluido e la parete interna, determinare la temperatura sulla superficie esterna
del secondo isolante.
Esercizio 1
Un impianto frigorifero a semplice compressione di vapore funzionante con HFC134a, opera tra le
pressioni corrispondenti alle temperature di evaporazione e condensazione di -20 °C e 40 °C,
rispettivamente. In queste condizioni di funzionamento è assegnato dal costruttore un coefficiente di
effetto utile (COP) pari a 2,5.
Nell’ipotesi che il fluido all’inizio della compressione sia nello stato di vapore saturo secco e lo
stato del fluido all’inizio della laminazione sia di liquido saturo, determinare il rendimento
isoentropico del compressore.
Esercizio 2
Una bombola del volume di 100 litri contiene ossigeno alla pressione iniziale di 50 bar. Dalla
bombola è prelevata massa sino a che la pressione interna raggiunge il valore finale di 2 bar.
Determinare la massa di fluido erogata in base alle seguenti ipotesi:
- contenitore rigido;
- processo isotermo alla temperatura ambiente di 25 °C;
- fluido ideale costituito da una molecola bi-atomica di massa molare pari a 32 kg/kmol.
Verificare infine se il processo può essere ritenuto reversibile.
Esercizio 3
Un serbatoio metallico, la cui forma compatta è assimilabile ad una sfera, contiene un fluido
criogenico alla temperatura di 77 K. Il volume esterno del serbatoio è 2 m3 e sulla sua superficie è
applicato un primo strato isolante costituito da una schiuma espansa di conducibilità 0.026 W/(m K)
e spessore 40 mm, a cui è sovrapposto un secondo strato isolante di conducibilità 0.1 W/(m K) e
spessore 25 mm. Nell’ipotesi di iniziale stazionarietà, sull’interfaccia tra i due materiali isolanti è
misurata la temperatura di 215 K. Trascurando la resistenza conduttiva delle pareti metalliche del
serbatoio, le resistenze di contatto tra i materiali diversi e gli eventuali fenomeni convettivi
sull’interfaccia tra il fluido e la parete interna, determinare la temperatura sulla superficie esterna
del secondo isolante.
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