Esercizi d'esame di fisica tecnica (con traccia e svolgimento): Sistemi chiusi ed aperti - De Masi - Scansione

ESERCIZIO 2

Per la pompa di calore schematizzata in figura, con le usuali ipotesi semplificative e trascurando le perdite di carico negli scambiatori di calore valutare:

• la portata massica
• il coefficiente di prestazione della pompa di calore;
• la produzione entropica totale;
• la produzione entropica per cause termiche e meccaniche;
• rappresentare le trasformazioni su un piano a scelta (T,s) o (p,h).

Dati

• R-134a
• x₁ = x₃ = 1,00;
• p₃ = 6,00 bar;
• p₇ = p₆;
• β₁₂ = 2,50
• t_sc = 42,0 °C;
• ΔT_evap = 10,0 °C
• η_c1 = η_c2 = 0,78
• Tserra = 273 K

Acqua

• p_i = p_u
• t_i = 20,0 °C
• t_μ = 30,0 °C
• ṁ_w = 4,27 kg/s

Esperimento 2Idoneità delle proprietàR-134a

ΔT_tot=T_A-T_B=T_A-T_A-1=10°C

ΔT_B=T_A-10=0-10=-10°C

Rappporto

R_L=(R_i/2.5)(0.166+0.256x0.393)

S_L=S_L=(1.43+0.18/0.66+1.70)=1.20W/K^-1

V_L=(8.1+0.4–8.7-42 -8.7-19)=0.66+0.82=0

P_L=1.04–8.40=0.67

T = (60-55)0.3/0.6 = 55.6°C

S=(1.41+0.49/0.4+1.65)=73

60T_T=1(=7.4)(-350)/2=288/0.46

S=S_L+X(S_SS-S_L)=4.0+0.18(4.7-1-4.10=1.21)

Tabella della proprietà

• TCC / Blocco / X / Rilascio 1 / STV [ling HCl] / Fase
• 4 / 188 / 4 / 1682 / 6,54 / liquido datato cat
• 2 / 64 / 10 / 1808 / 6,54 / vapori datato
• 2 / 66 / 10 / 1822 / 6,58 / catene polveroso
• 3 / 71 / 10 / 1803 / 6,53 / vapore microgrado
• 6 / 117 / 20 / 1924 / 6,54 / vapore datato
• 9 / 122 / 30 / 1933 / 6,51 / liquido datato
• 3 / 69 / 20 / 656 / 2,67 / liquido
• 6 / 25 / 10 / 656 / 2,69 / articoli
• 7 / 25 / 10 / 839 / 2,30 / liquido
• 8 / 188 / 4 / 839 / 2,33 / catene datato
• 9 / 25 / 10 / 4706 / 6,72 / vapore datato

Intercotto

• Blocchi / TCCS / Rilascio [HCl] / STVS [ling W]
• 10 / 60 / 1805 / 6,53
• 10 / 61 / 1808 / 6,54
• 10 / 70 / 1832 / 6,61
• 8 / 92 / 1832 / 6,61

Rapporto di proporzione: 6,61-6,53 = 0,1285

9,91-6,53

F₁ = F₀ + F₀ x F₀ = G₁

R₁ = (1832 - 1851) x 0,125 + 1851 = 1868 [vSIST inp]

mes = 0,9: lev

R₂ p₁

velocità p₂ + p₃

R₂ + vel + p₂ p₃

Intercotto

• 8 / 180 / Rolis [TCC] / Silv [SVS] / Rapporto di provocazione
• 60 / 1805 / 6,53 / 1808 / 6,61
• 61 / 1832 / 6,58 / 1832 /
• 1832 - 1855

TITOLO: 656-839 - 0,4

x = SL + x

= SLS

p₁ = 0,145 + p₂ + 0,113 x 0,1

Rendimento reale:

η = _ΣL⁄_e - _ΣL⁄_e = 532 - (105 - 977 - 375) = 0,12 = 28%

Rendimento Macchina di Carnot

η = 1 - _TB⁄_TA = 1 - ₂₉₃⁄_(350+273) = 30%

Rendimento di 2˚ legge

η_B/T = _ηreale⁄_ηN.C. = 0,12⁄0,30 = 0,93 = 93%

OK!