Esercitazione: 4 soluzione

Politecnico di Milano - Facoltà di Ingegneria Industriale e dell’Informazione

Corso in Ingegneria Energetica

Esercitazioni di Fisica Tecnica

Facoltà di Ingegneria Industriale e dell’Informazione

Corso di Laurea in Ingegneria Energetica

Esercitazioni di Fisica Tecnica

Docente: Prof. Luigi P.M. Colombo

Esercitatore: Ing. Fabio Riva

ESERCITAZIONE 4

- Gas reali e sistemi bifase -

Esercizio 1 3

Un serbatoio rigido di volume V=1.133 m contiene idrogeno (H , M =2.016 kg/kmol) alla temperatura

2 m

T=255.56 K e alla pressione p=700 atm. Si calcoli la massa del gas, utilizzando:

l’equazione di stato dei gas perfetti;

1. l’equazione di stato 5 2 3

2. di Van der Waals (a=6093.08 m kg/s , b=0.01316 m );

3. il diagramma generalizzato del fattore di comprimibilità;

l’equazione di stato di Van der Waals in coordinate ridotte (p c*

4. =12.8 atm, T =33.2 K, v = 0.032

c c

3

m /kg).

Calcolare inoltre l’errore percentuale commesso in ogni caso, sapendo che il valore misurato del volume

* 3

massico è v =0.023 m /kg.

[ ; ; ; ]

 

   

e 54.76% e 9.09% e 7.60%

e 11.54%

% % %

%

GP Z VdWrid

VdW

Esercizio 2

In un processo di sterilizzazione, dei ferri chirurgici sono posti in un contenitore a pareti rigide che

viene poi richiuso ermeticamente con un coperchio. Il volume dello sterilizzatore (al netto dei ferri) è di

3

62 dm . Il processo di sterilizzazione inizia riempiendo il contenitore con vapore alla pressione p =2 bar

1

e temperatura T =200 °C, e termina quando la temperatura al suo interno diventa T =100 °C.

1 2

Determinare:

1. la massa dei ferri chirurgici supponendo di trascurare le variazioni di energia interna dello

sterilizzatore e le dispersioni termiche (calore specifico c =0.45 kJ/kgK, T =20 °C)

F,1

F

2. se il processo è possibile, impossibile, reversibile, irreversibile o indeterminabile sotto questo

aspetto. J

;

[ ]

 21.9

 S

m 1.414 kg IRR kgK

F