Compito fisica tecnica industriale

Prova di Fisica Tecnica Industriale MEL – 18-2-2026 - durata 120 min

Cognome Nome: …………………..

Matricola: ………………………… Indicazioni speciali: …………………….

Esercizio 1 (8 punti)

Un pistone di massa trascurabile può scorrere senza

attrito e a perfetta tenuta in un recipiente cilindrico.

Inizialmente il pistone è a contatto con l’acqua liquida e

tutto il sistema è in equilibrio con l’ambiente circostante.

In seguito, si collega al pistone un peso che scende

lentamente e il pistone sale sino a che tutta l’acqua è

evaporata. A questo punto si blocca la salita.

In una seconda fase, il peso viene rimosso e il pistone

ritorna velocemente verso il basso, per cui si può ritenere

questa fase adiabatica e reversibile.

Sono dati:

Pressione ambiente 1 bar

Temperatura ambiente 20 °C

Diametro pistone 2 cm

altezza iniziale 2 cm

Calcolare il calore e il lavoro scambiato dal fluido nella prima fase e la temperatura raggiunta al

termine della seconda fase. 3 3

T [°C] T [K] P [bar] v [m /kg] v [m /kg] h [kJ/kg] h [kJ/kg] s [kJ/(kg K)] s [kJ/(kg K)]

s l v l v l v

0.01 273.16 0.0061 0.0010002 205.99 0.001 2500.92 0.0000 9.1555

10 283.15 0.0123 0.0010003 106.30 42.021 2519.21 0.1511 8.8998

20 293.15 0.0234 0.0010018 57.757 83.914 2537.43 0.2965 8.6660

P [bar] 1 s [kJ/(kg

T [°C] h [kJ/kg] K)]

100 2675.8 7.361044

150 2776.6 7.614753

200 2875.5 7.835561

250 2974.5 8.034578

300 3074.5 8.217156

350 3175.8 8.386584

400 3278.6 8.545152

450 3382.8 8.694566

Esercizio 2 (8 punti)

Una portata d’aria umida si trova a temperatura di 80°C e umidità assoluta di 70 grammi di vapore

per kg di aria secca. Calcolare la temperatura di rugiada e la quantità di acqua che condensa

portando 1 kg di aria umida a 40°C.

Per la pressione di saturazione del vapore si utilizzi la relazione di Antoine:

1730.6

log = 7.196 −

10 233.43 +

con P in kPa e T in °C. La pressione ambiente è pari a 100 kPa

Esercizio 3 (8 punti)

Determinare la potenza termica ˙Q che attraversa la parete schematizzata in figura.

La larghezza della parete è pari a due metri, l’altezza è pari a un metro. Tutti gli strati sono spessi

0,10 m. Le temperature esterne sono rispettivamente 100 °C (T ) e 0 °C (T ). Lo strato B ha

∞1 ∞2

un'altezza che è la metà di quella dello strato C.

Commentare i risultati. Quale schematizzazione avete adottato? Su quale ipotesi si basa?

Potrebber