Tutte le domande e risposte esame di Fisica tecnica ambientale - 45 Pagine - Aggiornate a Novembre 2022

Calcolo dell'energia meccanica

Lavoro per sistemi chiusi nel caso di sostanza pura: L = m p dv

Impianti minieolici

Con il termine minieolico si intendono: gli impianti di piccola taglia e per lo più dedicati ad autoconsumo al servizio di industrie, aziende agricole, edifici o comunità isolate.

Equazione del primo principio della termodinamica

Sistemi aperti a regime stazionario

Definire l'equazione del primo principio della termodinamica per sistemi aperti a regime stazionario, riferita all'unità di massa, trascurando le variazioni di energia cinetica e potenziale: q – l = Δh

Variazione di entropia per trasformazioni reversibili

dS = ΔQ/T

Capacità termica

Definizione: il rapporto C = ΔQ/dT

Definizione di ambiente o esterno

Tutto ciò che è esterno al sistema e può interagire con esso.

Aria umida

La miscela di gas e di un vapore condensabile.

Energia interna di un sistema

Energia rappresentativa di tutte le energie a livello microscopico.

Entalpia

H = U + pV

Equilibrio stabile di un sistema

Il sistema in equilibrio, in seguito ad una momentanea perturbazione esterna, ritorna nelle condizioni iniziali.

Equilibrio termodinamico di un sistema

Equilibrio chimico, equilibrio termico ed equilibrio meccanico.

Fattore di energia primaria

Il rapporto tra l'energia primaria in ingresso al sistema e il calore rilasciato dall'edificio.

Gas perfetto o gas ideale

Una sostanza per la quale in ogni stato risulti rigorosamente verificata l'equazione caratteristica pv = RT.

Gas più che perfetto

Gas perfetti definiti dall'avere i calori specifici cp cv costanti con la temperatura.

Ipotesi di base per la trattazione dei sistemi aperti

Equilibrio o stato locale, moto stazionario e moto unidimensionale.

Moto unidimensionale

Le proprietà del fluido sono uniformi in ciascuna sezione normale alla direzione del moto e variano solo lungo la direzione del moto stesso.

Proprietà estensiva

Proprietà dipendenti dall'estensione del sistema cioè dalla sua massa.

Rendimento o rendimento termodinamico in un ciclo diretto

Rapporto di lavoro complessivo del ciclo e al somma di tutte le quantità di energia termica assorbite lungo il ciclo.

Rendimento termico

Il rapporto tra il lavoro negativo del ciclo e il lavoro positivo complessivo del ciclo.

SEM

Serbatoio o sistema di energia meccanica.

SET

Un sistema chiuso a pareti rigide e fisse che non scambia lavoro ed è in grado di scambiare una qualsiasi quantità di calore senza variare la sua temperatura.

Sistema aperto

Un sistema delimitato da superfici almeno parzialmente permeabili alla materia.

Sistema chiuso

Un sistema delimitato da superfici impermeabili al passaggio della materia.

Sistema isolato

Il sistema di studio e l'ambiente che lo circonda.

Sistema isolato

Se le superfici, oltre ad essere impermeabili alla materia, non consentono il passaggio di alcuna forma di energia.

Sistema termodinamico

Definita quantità di materia o indefinita porzione di spazio su cui si vuole operare per particolari fini.

Tensione di vapore

La tendenza delle molecole del liquido a passare in fase vapore.

Titolo di una sostanza pura

Il rapporto tra massa di vapore e la massa totale.

Trasformazione ciclica o ciclo

Una trasformazione finita che riporti il sistema nello stato iniziale.

Trasformazione reversibile

Una trasformazione che, partendo da uno stato di equilibrio termodinamico, si svolga in modo tale che il sistema e l'ambiente possano sempre essere riportati nei rispettivi stati iniziali ripercorrendo la stessa trasformazione senza che ne rimanga traccia alcuna.

Trasformazione termodinamica

Una qualunque modificazione che comporti la variazione di almeno una delle sue proprietà termodinamiche.

Regime stazionario e permanente

Le proprietà del sistema sono costanti nel tempo.

Proprietà dell'aria in un recipiente

Dell'aria contenuta in un recipiente con volume pari a 1 litro si trova alla pressione di 50 Kpa alla temperatura di 30°. Determinare la massa dell'aria contenuta nel recipiente: 0.000575 kg

Proprietà mancanti e fase dell'acqua

Caso 1

T = ?; p = 200 kPa; h = ?; x = 0.6; h = 637.2 kJ/kg; vapore saturo T = 130°C.

Caso 2

T = 175°C; p = ?; h = 2800 kJ/kg; x = ?; p = 5 bar; x = inesistente; vapore surriscaldato.

Sistemi solari passivi

Elementi essenziali dei sistemi solari passivi sono: i collettori, le masse di accumulo, i componenti di controllo.

Espressione del titolo per una sostanza pura

Rapporto tra la massa di vapore e la massa totale.

Equazione della continuità

Espressione dell'equazione della continuità in regime permanente o stazionario nel caso di una sezione di ingresso e una sezione di uscita: m1 = m2 = m.

Variazione di energia interna

Espressione della variazione di energia interna per i gas più che perfetti: du = cv dT.

Variazione di entalpia

Espressione della variazione di entalpia per i gas più che perfetti: dh = cp dT.

Unità di misura del calore specifico

Esprimere l'unità di misura del calore specifico (Sistema Internazionale): kJ/kgK.

Unità di misura per la capacità termica

Esprimere l'unità di misura per la capacità termica (nel Sistema Internazionale): Kcal/K; W/K; Pascal; kJ/K.

Roof-top

Sono particolari pompe di calore Aria-Aria.

Sistemi solari passivi

I sistemi solari passivi di norma vengono divisi in: sistemi a guadagno diretto, indiretto e separato.

Bilancio energetico

Rappresenta il calcolo dei flussi energetici collegati ad un prodotto e ad un processo.

Blower door test

È una tecnica che permette di verificare l'ermeticità di un edificio.

Energia termica

Il calcolo dell'energia termica prodotta dal solare termico dipende da due fattori adimensionali X e Y, dipendenti dalle caratteristiche dell'impianto installato.

Ciclo di Rankine

L'espansione avviene nella turbina.

Coefficiente di prestazione (COP)

Indica la quantità di lavoro prodotto rispetto all'energia utilizzata.

Fluido geotermico

Acqua meteorica in fase liquida o vapore in base alla temperatura e pressione.

Muro di Trombe

Un sistema passivo di accumulo di calore.

Descrizione

È costituito da un muro dotato di forte massa (laterizi, pietra, cls) esposto a sud e da una vetrata posta a 8-10 cm.

Sostanza pura

Il numero di grandezze intensive che, nota la massa, permettono di definire lo stato termodinamico chiuso costituito da una sostanza pura è: 2.

Rendimento della caldaia a biomassa

Si calcola dal rapporto tra l'energia uscente e quella entrante nel sistema di generazione.

Ciclo di Rankine

Il fluido vettore è vapore.

Tensione media dell'acqua

In che unità di misura si esprime la tensione media dell'acqua? N/mq

Ciclo diretto

In un ciclo diretto si ha: trasformazione di energia termica in meccanica.

Frigorifero

In un frigorifero per uso domestico il condensatore è ubicato: uno scambiatore che dissipa il calore nell'aria (ambiente esterno).

Evaporatore

In un frigorifero per uso domestico l'evaporatore è ubicato: nella cella dove avviene la refrigerazione.

Gas O2 in un recipiente

In un recipiente a pareti rigide vi è dell'O2 alla pressione di 3 atm e alla temperatura di 20°C. Volendo portare il gas alla pressione di 4.00 atm, si pensa di realizzare questa pressione mediante innalzamento della temperatura. A che temperatura dovrà portarsi il sistema? 390 K;

Trasformazione adiabatica

In una trasformazione adiabatica, quasi statica, il calore specifico è: sempre nullo.

Trasformazione ciclica

L'energia termica complessivamente scambiata è uguale all'energia meccanica complessivamente scambiata.

Scalda acqua a gas

In uno scalda acqua a gas da 5 l/min si valuti la potenza termica necessaria per erogare acqua alla temperatura di 55°C (si supponga che la temperatura iniziale dell'acqua sia pari a 12°C). 54012,3 kJ/h.

Unità di misura dell'energia

Indicare l'unità di misura dell'energia nel Sistema Tecnico e nel Sistema Internazionale: Joule.

Capacità termica specifica

La capacità termica specifica è anche detta: calore specifico.

Energie rinnovabili

Sono fonti di energia il cui utilizzo non intacca, né pregiudica le risorse naturali a disposizione dell'uomo.

Sistemi a guadagno diretto

Le superfici dell'ambiente dotate di grande inerzia termica assorbono il calore in eccesso rilasciandolo nelle ore notturne.

Pompe di calore

Nelle pompe di calore la distribuzione del calore all'interno del locale da riscaldare/raffrescare può avvenire: ad espansione diretta, il fluido di lavoro scambia calore con l'aria del locale, con sistema idronico.

Primo principio della termodinamica

Primo principio della termodinamica per sistemi aperti in condizione di regime permanente o stazionario: m(h1 + gz1 + w2 /2) + Q = m(h2 + gz2 + w2 /2) + L

Scambio di energia come calore

Qual è la causa che determina uno scambio di energia come calore tra sistema e ambiente? Differenza di temperatura.

Condizioni di saturazione

Quante proprietà interne, intensive e indipendenti occorrono per determinare lo stato del sistema in condizioni di saturazione? 2

Tipi fondamentali di pompe di calore

Quanti tipi fondamentali di pompe di calore esistono? Quattro.

Ipotesi dell'equilibrio locale

Si definisce ipotesi dell'equilibrio locale: l'ipotesi che assume come proprietà termostatiche in un punto.