Risposte multiple del paniere di Fisica Tecnica e Impianti Tecnici

Risposte multiple paniere di "Fisica tecnica e impianti tecnici"

Ingegneria civile e ambientale

Docente: Arteconi Alessia

Lezione 002

1. Un recipiente di plastica del volume di V = 0,2 metri cubi viene riempito con acqua liquida. Assumendo come densità dell'acqua 1000 kg/m³, si determini la massa d'acqua contenuta nel recipiente.

   • 500 kg
   • 1000 kg
   • 350 kg
   • 200 kg

2. Un manometro contenente olio (densità 850 kg/m³) è collegato a un recipiente riempito d'aria. Se il dislivello dell'olio tra le due colonne è 45 cm e la pressione atmosferica è 98 kPa, si determini la pressione assoluta dell'aria nel recipiente.

   • 98000 Pa
   • 101.75 kPa
   • 1 bar
   • 101300 Pa

3. Quale tra queste è una grandezza fisica fondamentale?

   • Temperatura
   • Volume
   • Velocità
   • Energia

4. La temperatura corporea interna di una persona sana è 37°C. Si esprima questa temperatura in kelvin.

   • 310,15 K
   • 215 K
   • 150 K
   • 300 K

5. Una trasformazione in cui il volume rimane costante si dice:

   • Isocora
   • Isentalpica
   • Isobara
   • Isoterma

6. Quale affermazione sulle trasformazioni reversibili non è corretta?

   • Non è possibile individuare gli stati esatti attraverso cui il sistema passa durante la trasformazione, ma solo lo stato iniziale e finale
   • Trasformazione che può essere ripercorsa in senso inverso senza che se ne trovi traccia nell'ambiente circostante
   • Durante una trasformazione reversibile, il sistema passa attraverso una serie di stati di equilibrio
   • Il calore e il lavoro netti scambiati tra il sistema e l'ambiente sono uguali in valore e di segno opposto per le trasformazioni diretta e inversa

7. A quanto corrisponde 1 bar?

   • 1.013 atm
   • 10000 Pa
   • 100 kPa
   • 10 Mpa

8. Quale tra queste è una proprietà fisica intensiva?

   • Volume
   • Massa
   • Pressione
   • Energia

9. Quale tra queste è una grandezza fisica derivata?

   • Temperatura
   • Velocità
   • Massa
   • Tempo

10. Qual è l'unità di misura della potenza termica nel sistema internazionale?

    • cal/h
    • BTU/h
    • W
    • J

Lezione 003

1. Quale affermazione relativa alla superficie caratteristica (p, v, T) non è corretta?

   • Le zone monofase della superficie caratteristica appaiono come superfici curve
   • Le zone bifase della superficie caratteristica sono superfici cilindriche perpendicolari al piano p-T
   • Rappresenta gli stati di equilibrio di un sistema v-p-T
   • È descritta dall'equazione di stato h = f(v, T)

Lezione 004

1. Utilizzando il piano P-T e le tabelle del vapor d'acqua saturo, si dica quali sono le fasi presenti nei sistemi costituiti da acqua nelle seguenti condizioni: T = 80°C e P = 0.4736 bar

   • Vapore surriscaldato
   • Vapore saturo
   • Liquido sottoraffreddato
   • Liquido + vapore saturo

2. Utilizzando il piano P-T e le tabelle del vapor d'acqua saturo, si dica quali sono le fasi presenti nei sistemi costituiti da acqua nelle seguenti condizioni: T = 80°C e P = 0.2530 bar

   • Vapore saturo
   • Liquido sottoraffreddato
   • Vapore surriscaldato
   • Liquido + vapore saturo

3. Per l'acqua alle condizioni di T = 130 °C e titolo x = 0.4, si determini la pressione che caratterizza il sistema

   • 1 bar
   • 3.131 bar
   • 101300 Pa
   • 2.701 bar

4. Utilizzando il piano P-T e le tabelle del vapor d'acqua saturo, si dica quali sono le fasi presenti nei sistemi costituiti da acqua nelle seguenti condizioni: T = 80°C e P = 1.01 bar

   • Vapore saturo
   • Vapore surriscaldato
   • Liquido + vapore saturo
   • Liquido sottoraffreddato

5. Si determini il volume specifico del vapore del refrigerante R-134a alla pressione di 1.4 MPa e alla temperatura di 140 °C.

   • 0.0009 m³/kg
   • 0.02115 m³/kg
   • 0.02189 m³/kg
   • 0,9 dm³/kg

6. Per l'acqua alle condizioni di T = 130 °C e titolo x = 1, si determini l'entalpia specifica che caratterizza il sistema

   • 546.1 kJ/kg
   • 2718.3 kJ/kg
   • 100 W
   • 1415,19 kJ/kg

7. Per l'acqua alle condizioni di T = 130 °C e titolo x = 0, si determini l'entalpia specifica che caratterizza il sistema

   • 546.1 kJ/kg
   • 546.1 kJ/kg K
   • 1415,19 kJ/kg
   • 2718.3 kJ/kg

8. Si determini l'entropia di acqua in condizioni di saturazione a 30 bar e x=0.3. [kJ/kg K]

   • 5,5
   • 4,9
   • 4,5
   • 4

9. Quanto vale l'entropia dell'acqua surriscaldata a 1 bar e 150°C ? [kJ/kg K]

   • 2776,4
   • 7,6134
   • 2582,8
   • 1,9364

10. Quanto vale l'entropia del vapore saturo di acqua in condizioni di saturazione a 240°C ?

    • 1768.2 kJ/kg
    • 2805.1 kJ/kg K
    • 6.1452 kJ/kg K
    • 1036.9 kJ/kg

11. Quanto vale l'entalpia del vapore saturo di acqua in condizioni di saturazione a 240°C ?

    • 1036.9 kJ/kg
    • 1768.2 kJ/kg
    • 2805.1 kJ/kg
    • 6.1452 kJ/kg K

12. Quale tra le seguenti relazioni binomie non è corretta?

    • p = p_l + x (p_vs-p_l)
    • u = u_l + x (u_vs-u_l)
    • h = h_l + x (h_vs-h_l)
    • s = s_l + x (s_vs-s_l)

13. Quanto vale il volume specifico dell'acqua surriscaldata a 1 bar e 150°C ? [m³/kg]

    • 1,9364
    • 2776,4
    • 7,6134
    • 2582,8

14. Quanto vale l'energia interna dell'acqua surriscaldata a 1 bar e 150°C ? [kJ/kg]

    • 7,6134
    • 2582,8
    • 1,9364
    • 2776,4

15. Si determini l'entalpia di acqua in condizioni di saturazione a 32 bar e x=0.5. [kJ/kg]

    • 2427,4 risposta corretta: 1915,05
    • 2380,51
    • 400,2
    • 2760,1

16. Per l'acqua alle condizioni di T = 130 °C e titolo x = 0.4, si determini l'entalpia specifica che caratterizza il sistema

    • 546 kJ/kg
    • 1414.98 kJ/kg
    • 1633.63 kJ/kg
    • 125 W

17. Determinare il titolo del vapore d'acqua che a 8 bar ha un'entalpia specifica di 2000 kJ/kg.

    • 0,2
    • 0,531
    • 0,841
    • 0,624

18. Quanto vale l'entalpia dell'acqua surriscaldata a 1 bar e 150°C ? [kJ/kg]

    • 7,6134
    • 1,9364
    • 2776,4
    • 2582,8

19. In che condizioni si trova l'acqua a pressione di 40 bar e temperatura di 260°C?

    • Vapore surriscaldato
    • Vapore saturo
    • Liquido sottoraffreddato
    • Gas

20. Come viene definito il titolo di vapore e come viene impiegato?

Lezione 005

1. Quale tra queste non è una proprietà di un gas ideale?

   • Sono trascurabili le forze di attrito tra le molecole e le pareti del contenitore
   • Le molecole sono di forma sferica
   • Gli urti tra le molecole sono perfettamente elastici
   • Esistono forze repulsive tra le molecole

2. Quanto vale la costante universale dei gas perfetti?

   • 8.314 kJ/kmol K
   • 8.314 kJ/mol K
   • 8.314 J/kmol K
   • 8.314 kJ/kg K

3. Dell'azoto a 10 °C e 20.5 bar occupa 74.5 cm³; in seguito ad un riscaldamento si porta alla temperatura di 40° C ed alla pressione di 15.6 bar. Considerando l'azoto un gas ideale, determinare il volume occupato nello stato finale.

   • 108 dm³
   • 0.108 dm³
   • 100 cm³
   • 10.8 cm³

4. Si determini la pressione dei vapor d'acqua alla temperatura di 315.6 °C e di volume specifico pari a 0.032 m³/kg utilizzando l'equazione di stato dei gas perfetti (R = 0.4615 kJ/kg K)

   • 8.49 Mpa
   • 849 kPa
   • 849000 atm
   • 8.49 bar

5. Descrivere il modello di gas ideale e l'equazione di stato dei gas perfetti. Che cos'è il fattore di comprimibilità?

6. Si enunci il principio degli stati corrispondenti.

Lezione 006

1. Quando durante una trasformazione la pressione rimane costante, la trasformazione si dice:

   • Isobara
   • Isocora
   • Adiabatica
   • Isoterma

2. Quando durante una trasformazione la temperatura rimane costante, la trasformazione si dice:

   • Isobara
   • Isocora
   • Isoterma
   • Adiabatica

3. Che cos'è il lavoro di pulsione?

   • È il lavoro di variazione di volume in un sistema chiuso
   • È il lavoro utile assorbito dall'organo di compressione
   • È il lavoro necessario a mantenere il flusso di massa attraverso il volume di controllo
   • È il lavoro utile prodotto dall'organo di espansione

4. Il lavoro infinitesimo associato ad una variazione di volume in un sistema chiuso è dato da

   • dl = T ds
   • dl = v dp
   • dl = p dv
   • dl = s dT

5. Quale affermazione relativa al lavoro non è corretta?

   • Per convenzione si assume positivo il lavoro entrante nel sistema
   • Il lavoro è il trasferimento di energia associato all'effetto combinato di una forza e di uno spostamento
   • Si parla di scambio di lavoro se il flusso di energia in un sistema chiuso avviene per cause non riconducibili ad una differenza di temperatura
   • Il lavoro è una grandezza di scambio

6. Quando durante una trasformazione il calore scambiato è nullo, la trasformazione si dice:

   • Isoterma
   • Adiabatica
   • Isocora
   • Isobara

7. Per una trasformazione adiabatica per un gas ideale in un sistema chiuso si ha

   • pvⁿ=cost, n=0
   • pvⁿ=cost, n=infinito
   • pvⁿ=cost, n=1
   • pvⁿ=cost, n=k

8. Per una trasformazione isocora in un sistema chiuso si ha

   • pvⁿ=cost, n=k
   • pvⁿ=cost, n=1
   • pvⁿ=cost, n=infinito
   • pvⁿ=cost, n=2

9. Un dispositivo cilindro-pistone senza attrito contiene 0.05 kg di vapore d'acqua a 140 kPa e 160°C. Si fornisca calore al vapore finché la temperatura raggiunge 200°C. Se il pistone è libero di muoversi e si sposta da un volume iniziale di V1=0.0714 m³ a un volume finale di V2= 0.0780 m³. Determinare il lavoro di espansione

   • 924 kJ
   • 924 J
   • 0.924 J
   • 924 MJ

Lezione 007

1. Un sistema cilindro-pistone contiene 50 L di acqua liquida a 25 °C a 300 kPa. Si fornisce calore all'acqua a pressione costante finché tutto il liquido non è evaporato. Si determini la variazione totale di entalpia?

   • 126938 kJ
   • 107770 kJ
   • 130627 kJ
   • 2410 J

2. Un sistema adiabatico chiuso viene accelerato da 0 m/s a 30 m/s. Si determini la variazione di energia specifica di tale sistema, in kJ/kg

   • 450 kJ/kg
   • 0.45 kJ/kg
   • 5 J
   • 0.45 kJ

3. Un sistema cilindro-pistone contiene 50 L di acqua liquida a 25 °C a 300 kPa. Si fornisce calore all'acqua a pressione costante finché tutto il liquido non è evaporato. Quanto vale la massa dell'acqua?

   • 50 g
   • 49.50 kg
   • 49.96 kg
   • 49.85 kg

4. Un sistema cilindro-pistone contiene 50 L di acqua liquida a 25 °C a 300 kPa. Si fornisce calore all'acqua a pressione costante finché tutto il liquido non è evaporato. Quanto vale la temperatura finale dell'acqua?

   • 133.54 °C
   • 25 °C
   • 77 °F
   • 131.21 °C

5. Una massa di 200 g di acqua, inizialmente in condizioni di liquido saturo, è completamente vaporizzata alla pressione costante di 100 kPa. Determinare la variazione di volume

   • 0.00104 m³
   • 0,9 dm³/kg
   • 0.3386 m³
   • 1.6930 m³

6. Quanti sono i principi fondamentali della termodinamica?

   • 4
   • 1
   • 2
   • 0

7. Un serbatoio rigido contiene un fluido caldo che si raffredda mentre viene rimescolato da un'elica. All'inizio, l'energia interna del fluido è 800 kJ. Durante la trasformazione di raffreddamento, il fluido perde 500 kJ sotto forma di calore e l'elica compie un lavoro di 100 kJ sul fluido. Si determini l'energia interna finale del fluido, trascurando l'energia immagazzinata nell'elica

   • 200 kJ
   • 1200 kJ
   • 400 kJ
   • 1400 kJ

8. Enunciare il primo principio della termodinamica per i sistemi aperti.

Lezione 008

1. Una stanza è riscaldata tramite un radiatore a resistenza come mostrato in figura. Il calore disperso attraverso la stanza in una giornata invernale è stimato pari a 15000 kJ/h. La temperatura dell'aria rimane abbastanza costante se il radiatore funziona in modo continuo. Determinare la potenza del radiatore.

   • 4 kJ/h
   • 54 W
   • 4.2 kW
   • 54 kW

2. Dimostrare come si ottiene la relazione di Mayer tra i calori specifici di gas perfetti.

Lezione 009

1. Quale delle seguenti affermazioni non è applicabile ad un espansore?

   • Sono macchine motrici utilizzate per fornire potenza meccanica all'ambiente esterno a spese della caduta di pressione di un flusso di vapore o gas
   • Sono macchine operatrici utilizzate per innalzare la pressione di un flusso di gas a spese di potenza meccanica fornita dall'esterno da un'idonea macchina motrice
   • Il lavoro di un espansore è l = h_e - h_u
   • Sono trascurabili le variazioni di energia cinetica del fluido in un espansore

Lezione 010

1. Quale fra queste formulazioni non si riferisce al secondo principio della termodinamica?

   • Il secondo principio della termodinamica pone delle restrizioni al verso in cui può avvenire una trasformazione
   • Il secondo principio della termodinamica enuncia la conservazione dell'energia
   • È impossibile realizzare una trasformazione termodinamica il cui unico risultato sia quello di assorbire calore da una sola sorgente e di trasformarlo integralmente in lavoro
   • È impossibile realizzare una trasformazione termodinamica il cui unico risultato sia quello di far passare calore da un corpo a temperatura minore ad un corpo a temperatura superiore

2. Quale tra questi è l'enunciato del secondo principio della termodinamica di Kelvin - Plank?

   • È impossibile realizzare una trasformazione termodinamica il cui unico risultato sia quello di assorbire calore da una sola sorgente e di trasformarlo integralmente in lavoro
   • Il secondo principio della termodinamica pone delle restrizioni al verso in cui può avvenire una trasformazione
   • È impossibile realizzare una trasformazione termodinamica il cui unico risultato sia quello di far passare calore da un corpo a temperatura minore ad un corpo a temperatura superiore
   • Il secondo principio della termodinamica enuncia la conservazione dell'energia

3. Il rendimento ideale di una macchina frigorifera operante tra le temperature T_h e T_c è

   • (T_h-T_c)/T_h
   • T_h/(T_h-T_c)
   • (T_h-T_c)/T_c
   • T_c/(T_h-T_c)

4. Si consideri una pompa di calore operante tra la temperatura di 22°C e la temperatura dell'ambiente di 1°C. Si calcoli il rendimento ideale di ciclo.

   • 13,5
   • 0,05
   • 14,1
   • 1,04

5. Si consideri una macchina frigorifera operante tra la temperatura della cella di -23°C e la temperatura dell'ambiente 25°C. Si calcoli il rendimento ideale di ciclo.

   • 0,19
   • 0,486
   • 6,25
   • 5,20

6. Il rendimento ideale di una pompa di calore operante tra le temperature T_h e T_c è