Esercitazione 1 2018

Università degli Studi di Cagliari

Corsi di Studio in Ingegneria Chimica, Elettrica e Ambientale

Problema N. 4 3 3

Una caldaia produce 12 m /h di acqua calda a 80 °C che viene miscelata con 25 m /h acqua fredda

proveniente dalla rete idrica a 15 °C. Calcolare la portata e la temperatura dell'acqua a valle del

miscelatore. Portata Temperatura

3

________ [m /h] _________ [°C]

Problema N. 5 3

Un compressore elabora una portata pari a 16 m /s di ossigeno (si assuma una massa molare di 32

kg/kmol e un calore specifico a pressione costante Cp di 1,0 kJ/kgK). Nella sezione di ingresso del

compressore viene misurata una temperatura di 25 °C e una pressione di 1 bar, mentre nella sezione

d’uscita viene misurata una temperatura di 350 °C e una pressione di 10 bar. Valutare la portata massica

d’aria e la potenza richiesta dal compressore assumendo l’ipotesi di trasformazione adiabatica. Valutare

inoltre le velocità dell’aria nelle sezioni di ingresso e di uscita, nel caso in cui il diametro di tali sezioni sia

rispettivamente pari a 1.0 m e 0.50 m.

Portata d’aria Potenza Velocità ingresso Velocità uscita

__________ [kg/s] ___________ [kW] ___________ [m/s] ___________ [m/s]

Problema N. 6

Uno scambiatore di calore viene utilizzato per riscaldare 25 kg/s di acqua da 20 a 70 °C mediante il

raffreddamento di una portata pari a 30 kg/s di azoto (per il quale si assuma un calore specifico Cp

costante e pari a 1,1 kJ/kg K) disponibile inizialmente alla temperatura di 300 °C. Le perdite di calore

verso l’esterno sono pari a 400 kW. Calcolare la temperatura dell’azoto all’uscita dello scambiatore, la

potenza termica ceduta dall'azoto e quella ricevuta dall’acqua.

Temperatura azoto Potenza termica azoto Potenza termica acqua

___________ [°C] ___________ [kW] ___________ [kW]

Problema N. 7

Una turbina a vapore elabora una portata di vapore pari a 40 kg/s. All'ingresso della turbina viene

misurata una temperatura di 500 °C e una pressione di 60 bar, mentre all'uscita della turbina viene

misurata una temperatura di 315 °C e una pressione di 15 bar. Sapendo che la potenza prodotta dalla

turbina a vapore è di 12,0 MW, valutare la produzione giornaliera di energia (24 ore). Valutare inoltre la

potenza termica dispersa nell'ambiente per cattivo isolamento.

Produzione giornaliera Potenza persa

_________ [MWh/giorno] ___________ [kW]

A.A. 2018-2019 Esercitazione N. 1 Pagina 2 di 2

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