Esercizi svolti fisica tecnica

Calcolo del titolo e delle proprietà termodinamiche

Data iniziale: 04/04/2014

Introduzione e dati iniziali

Esercizio M°2
H₂O
M = 5 kg
T₁ = 70°C = 343 K
V₁ = 3 m³/kg
T_set = 600°C = 873 K
T₂ = 200°C = 473 K

Verifica nella tabella A.3

In Tab A.3 vedo a 70°C e trovo v_l e v_ss
v_l = 0,001 m³/kg
v_ss = 5,048 m³/kg
Quindi avendo v_l < V₁ < v_ss, sto sotto la campana.

Calcolo del titolo

Devo calcolare il titolo:
x = (V₁ - V_l) / (V_ss - V_l)
x = (3 - 0,001) / (5,048 - 0,001) = 0,612

Proprietà termodinamiche

T = 343 K, 473 K
P = 9,32×10⁴, 0,134×10²
S = 5,03 kJ/kg K, 8,532 kJ/kg K
H = 1683 kJ/kg, 2673 kJ/kg
U = 1538 kJ/kg, 2660 kJ/kg
N = 3 m³/kg, 1,308 m³/kg
P non cambia perché ho trovato tabella

Completamento della colonna 1

P: Vedo in A.3 a 70°C e vedo quale P corrisponde.
S: Vedo in A.3 a 70°C e applico formula:
S₁ = S_L + x(S_SS - S_L) = 0,95 + 0,6 (6,80) = 5,03 kJ/kg K
H: Vedo in A.3 a 70°C e applico formula:
H₁ = H_L + x(H_SS - H_L) = 293 + 0,6(2333 - 293) = 1683 kJ/kg

Data successiva: 01/04/2014

Introduzione e dati iniziali

Esercizio n°2
H₂O
M = 5 kg
T₁ = 70°C = 343 K
V₁ = 3 m³/kg
T_set = 500°C = 573 K
T₂ = 200°C = 473 K

Verifica nella tabella A.3

In Tab A.3 trovo a 70°C e trovo v_e e v_ss
v_l = 0,001 m³/kg
v_ss = 5,048 m³/kg
Quindi esso v_l < V₁ < v_ss → sto sotto la campana.

Calcolo del titolo

Devo calcolare il titolo:
x = (V₁ - V_L) / (v_ss - V_L) = (3 - 0,001) / (5,048 - 0,001) = 0,6

Tabella delle proprietà

• T = 343 K, 473 K
• P = 0,034 * 10⁵, 0,034 * 10⁵
• S = 5,403, 8,532
• H = 1633, 2873
• U = 458, 2660
• V = 3, 13,08

P non cambia perché iso trasf di calore.

Completamento della colonna

P: Nodo in A3 a 70°C e trovo pure P corrisponde.
S: Nodo in A.3 a 70°C e applico formula:
s₂ = s_L + X (s_ss - s_v) = 0,95 + 0,6 (6,8) = 5,03
h_v: Nodo in A3 a 70°C e applico formula
u₂ = u_L + X (u_ss - u_L) = 293 + 0,6 (2333) = 1683
- u → vado in A3 a 200°C e applico formula
u₂ = u_l x (u_us-rel) = 2334 + 0.6 (217.6) = 1588 kJ/kg
- v → è fornito dalla traccia

Fase e interpolazione

Ora devo capire in che fase sono nella zona₂ trasf. Sono nella fase vapore (uso tab. 1.23-fase) ad A.26.
Per completare la colonna h:
- s → In tab. A 25 a 200°C non corrisponde una pressione di 0.3, quindi devo interpolare:
x₁ = 0.1, x₂ = 0.5, v₁ = 8.905, v₂ = 8.1588.905 = y - 8.9050.5 - 0.1
v = 8.532 kJ/kg
- h → In Tab A.24 a 200°C non corrisponde una pressione di 0.3, quindi devo interpolare:
x₁ = 0.1, x₂ = 0.5, v₁ = 2880, v₂ = 2878
x₂ - 2880 y = 2873 kJ/kg
- u → In Tab A.26 a 200°C non corrisponde una pressione di 0.3, quindi devo interpolare:
x₁ = 0.1, x₂ = 0.5, v₁ = 2660, v₂ = 2661
x₂ - 2660 y = 2660 kJ/kg
- ΔT → In tab a 23 e 200°C con corrisponde una pressione di 0,3, quindi devo interpolare:
x₁ = 0,1, x₂ = 0,3, x_c = 0,5
4,36-21,83 y - 21,83 1/P = 21,83 4