Esercizi fisica tecnica Acqua-Gas

15/03

Sist. pistone cilindro idrogenom = 5,000 kgPi = 500 kPa = 3015 barTi = 302°C = 293K

Obiettivi compleannoP2 = 200 kPa = 2 bar

V₂ = ? Ls?SviluppoP₁V₁ = mRT₁ ➔ V₄ = mRT₁/P₄ = 1.029 m³

AdiabaticoQ₀ = 0 ➔ i₁➔ 2 ➔ MaΔU = c_v ➔ U₂ = Li

ΔU = Li - L = Δu ➔ L = mCv (T₂ - T₁) = -5.10 x 2,1 (1,632 - 283) = 7232,5 kJ

P₁, V = m, P₃, x = V₂ = 1.25 m³V₂ = 24,18 m³/_kg V₂ = 8 m³/_kg

2) Riepil

mT = 2 kgT_F = 2000 c ➔ +137k

V₄ = 3,00 m³/h ➔ g = 3,15 m³/kgL₂ = 2.5? gamma ➔ Pairwanta balancearma

P = 0.09 barT_sat = 5,000 cT₄ = 7.3k

SviluppomTp fore 5.1. Entro im e vado die R / ⍴< v_s ➔ V_SU = V_rg ➔ V_s = V_sg

P - psm = 15,55 kPaD = 0.18 x (sv - sl ) = 2,38 kJ.j/kg

u = 87 6,17 (kJ

hd = 389.6 kJ/hel

Dopo Re Trap im Vsub fore 5,10?P = P_STR ➔ 15,5T ➔ T_STR 200_c ➔ 37,63 ➔ Vrvo subordinato

Tab A23 β = 0,646 Kg/m² x 4V_s = m = 1,3 ph/kg

Tab 14,1 h = 2,78 kJ/kg

Tab A15 h = 7,83 kJ/kg

Tab A26 u = 2,658 kJ/h kg

15/03 6_a

1)

Sist. Pistone Cilindro indegno m=5,000 Kg P₀=5,0 bar → 501,580u R=502,4 kJ → 290 kJ/kg T₀=302 → 298 K

Determinare compressoP₂=200 kPa → 302 k

V₂=? Ls?

SvolgimentoP₁ V₁=mRT₁ → V₁=mRT₁P₁= : 1,029 m³

Adiab.Q=0=s/....Δu=c...d → Ls = ΔuL=-mC_v((_v)=(....

P₁, m=RT₁=.... V₂=.....V³/Kg V₁=2,14 V³/kg V₂=... m³/Kg

2)

Risposta

M=2 kg T_i=2000° + 273 k V_d=3,00 dm³/8 → g1...m/kg

C_d=0,7g_{.....(V....?) dcpanse ...valorme}

P=1,00 bar

T_sup=500° T₂=730 K

• Svolgimento
• V_a= (V^|) ..eta.. G ..tempo..
• P=1,5 m &?/%ET#
• V_s=...m=..3...
• Dopo..tempo 1 una fore ....? P=(sum r.
• P.... S/r...=1.5

T > T^tab....

• TAB AP R=0,616 Kg/m³
• Vs=.. m=1,3 kg...TAB All hr 273 kJ/kg TAB AP ?.. A=7,93 kJ/kg TAB ALL U=268.3 kJ/kg

ΔU = Q - L

Δu = m(u₂ - u₁) = 3,564

ΔS = _Φ/² → ΔS = ΔS T = 473 · 10,9 : 5155 kS

ΔS = m Δs = m(s₂ - s₁) = 2 · (7,23 - 7,32) : 109 kS/h

2 = Q₂ - ΔU = 1591 kS

S_giu = ΔS - _Φ/^T_SET = 3,77 kS/k

16/04

Sist pist cilindro

m = 3,00 kg

P = 300,0 kPa + 3 bar

T₁ = -80,0°C + 193K

1) Trasf isocoro m₁ reversibile

T₂ = -30,0°C + 243K V₁ = V₂

SET = 15.0°C + 288K

L=0

Sigen=0

∆u= mm c_v ∆T = mm c_v (T₂-T₁) = 3 · 0.743 · (243 - 193) = 111,45 KJ

∆S= mm c_v ln(₂/₁)= 0,51 KJ/

Sigen= ∆S - = 0,51 = =0,12 kj

Sist pistone cilindro

m = 3,00 kg

T₁ = 600° C

P=10 bar

Acqua

P≶P_sat ; T≶T_sat = Vapore surriscaldato

SET= 0.00°C

P₁ ≠ P

Sigen≠0

=> Vapore surriscaldato

T₂ 80,0°C

1) Trasf isocoro indotte Cam

Col. mixt

Rappuis stato

≈

Δs₀ = ¹/₅ ( ^{y - 1.015}/_{1.306 - 1.015} + ^{y - 1.015}/_9.721 ) ⇒ s₀ = 1,01 ^kJ/_{kg K}

ΔU = m(u₂-u₁) = -8.389,37 ^kJ

ΔS₀ = -20,87 + ^kJ/_K

ΔS = ^Q/_Text + S_gen

Secondo ≺

Q = ΔU + L = -8.389,37 ^kJ

L = m p(V₂ − V₁) = 3 ⋅ 10 (1.02 ⋅ 10⁻³ − 0,40) = -11,97 ^kJ

S_gen = ΔS − ^Q/_Text = -20,87 + 8398,37 / 273 = 11,71 ^kJ/_K

T_s

18/04

Sist. pistone cilindro

Vf: 12 L + 0,012 m³

P₁: 6 bar

T₁: 80°C = 353 K

Adiabatica ⇒ Q = 0

m: I. c. .

Ariadeide Carbonica

PV = mRT ⇒ m =

P₁V₁R T₁

=

6.10⁵.0,012288,9.353

= 0,10 Kg

Gas ideale P_c < 0,15 Ok

1 - Espansione adiabatica m₁ car. P₂ = 2,50 bar

Segnamisco ⇒

Q = 0

L = ΔW = -nm c_v ΔT ⇒ - nm c_v (T₂ - T₁) = 4,1 Kj

isorcora

T₂T₁

=

P₂P₁

^k-1k

T₂ = T₁ (P₂P₁)^k-1k

= 291 K

P_v V₂ = m RT₂

V₂ =

m RT₂P₂

= 0,022

k = 1,28

c_v = 0,9646 Kj/Kg K

P

6 1

2,50

S

0,12 0,22

Acqua

Sist. punto liquido + fase

m: 0,030 kg

T₁: 200°C + 473 K

P₁: 55 bar

1) isolare m car.

T₂ = 120°C = 393 K

SET: 60,8°C = 333 K

isocarc = 0

V₁ = V₂

Calcolo il titolo

x =

v - vrv_s - vr

=

0,42 - 0,0010,347 - 0,001

= 0,147

u₂ = ul + x (u_s - ul) =

503,3 + 0,47 (2527,3 - 503,3) = 1454 Kj/Kg

s₂ = se + x (s_us - se) =

6,515+5 Kj/kg K

ΔU = m (u₂ - u₁) = 0,3* (1454 - 2643) = -356,1 kJ

ΔS = m (u₂ - u₁) = -0,87 kJ/K

ΔS = _tl/_Tser + Sgen = Sgen = ΔS - _Q/_Tser = -0,1 + 356,1_J/_353,3 = 0,27 KJ/K

T

²⁰⁰

¹⁵⁰

120

1

2

S

_1,14

_2,657

P

S

1

2

v

1,78

2

ACQUA

m = 5 kg

T_l: 70°C = 343 K

v_l = 3 m³/kg

T_SET = 700°C = 973 K

Q = ? L = ? S_gen = ?

1. In che fase siamo? Prendo con T in TAD A3 e confronto v e vedo che v_l < v < v_vs vapore surriscaldato

x = ^{v - v_R}/_{vs - vR} = ^{3 - 1.03}/_{5.9021 - 1.03} = 0.6

h_l = h_l + x (h_vs - h_l) = 1892 kJ/kg

Δs_A = Δs_T + (v_vs - Δs_R) = 5.03 kJ/kg kg

U₁ = 1599

essendo vapore surrisc. R = p_sat = 0.31 bar

P₁ = 0.31 bar

T = 200°C = 473 K

ρ_{TAB A23} ho il nome non ha le ρ = 0.031 kN/m²

x = 0.144 kg/m³

v₂ = ¹/_β = ¹/_0.14 7.14 m³

h₂ = 2878 kJ/kg

Δs₂ = 8.5 kJ/kgK

U₂ = 2680.4 kJ/kg

L_aV = m (u₂ - u₁) = 5.305 kJ

L = m ρ_Δx = 641.700 kJ

S_gen = ΔS - ^Q_in/_TSET =

Δu = Q - L

Q = Δu + L = 647 .005 kJ

Acque

V = 0,280 L

P = 5,00 bar

T_liq fase m_i::v_v

T₁ = 230 °C

T_vap adiabatico m_i ::v_v

P₃ = 1,00 bar

Svolgimento

V = 0,280 L = 0,280 dm³ = 2,8 ⋅ 10^-4 m³

liquido saturo x = 0

T = T_sat = 15,88 °C → 425,01 K

u = u₁ + (x₂ - u₂) = u₂ = 639,9

D = 2, 1,36

Toposizione

P₁ = P_sat = 5 bar

T₂ = 230 °C

P, T, S, u interpolazione

• P, x₁, x₂
• 225, 230, 250
• x > x₂
• 2223, ?

P₂ = 2,2 kg/m³

v₂ =

x_L x_c x_L

y_L = 0,973 kj/mg

ρ =

V = v_v ma in T⋅B⋅A⋅B non c'è v_L quindi T_trip

ρ = 9,915 kg/m³

m = ρ ⋅ V = 0,256 kg

L = 0,256

u_L = 2622 kj/kg

v₂ = 0,45 m³/mg

s₂ = 7,1

h

2 = 2622 kj/kg

Qe ΔU = Q - ΔU + L

ΔU =

L = mp ⋅ > =

ΔU = m(u₂ - u₁) = 0,2562 (2622 - 6399) =

5(28

S_gen = ΔS - Q

T_ser , 1,36 - < /10₄

0,81 kj/

ΔS = m(nu - n) , 1,36 kj/k

Trasformazione

P₃ = 1,30 bar

Sgen = 0 ; Q = 0 per isobara

Δu = -2

Σ = m p Δt_v = m p (v₃-v₂) = -m (u₃ - u₂)

S₃ - S₄ = 47,19

S₃ = 592,17 Rime in TAB A4 e vedo che ΔS - Δs_vs

x = Δ - ΔP

Dvs - ΔP⁰

u₃ = u_l + x (u_vs - u_l) = 244,16 kJ/kg

Δu = [Cm (u₃ - u₂)] = -64 kJ

L₁₂ = 54+5 kJ

L₂₃ = +64 kJ

Q₁₂ = 582 kJ

Q₂₃ = 0

Sgen₁₂ = 0,08 kJ/kgK

ES B

Gas azoto

L: 200 L → 0,2 m³P₁: 5,00 barT₁: 250 °C → 523 K

Espansione adiabaticaP₂: 2,00 bar

IsocoraSET: 300 °C → 573 KP₃: 3,00 bar

Q= ?L= ?S_gen= ?

Subimpegno

P₁V₁= mRT₁ → m= 0,64 kg

Esp adiabaticoQ=0 s=0u= -L → L= -u

us= mc_v(T₂-T₁) = 0,64 \cdot 0,713 (402-523) = -5).53 kJ

(_T2/_T1) = (P₂/_P1)^k-1/k → T₂ = 366,24 K (102 \u00b0C)

L= 5,763 kJ

P₂V₂= mRT₂ → V₂ = mRT₂/_P2 = 0,366 m³

Isocora

V₂=V₃ u=0u= mc_v(T₃-T₂) = 0,64 \cdot 0,713 (451-402) = 23,3 kJ

(_T3/_T2)= (P₃/_P2)^k-1/k → T₃ = 451 K

s= (Q/T_st) → \u019bm c_vln(T₃/T₂)= 0,054 kJ/k

s=Q_t/T → Q_iso =S_gen → s- Q_iso/T_set = 0,054 - 23,3/573 = 0,01 kJ/k

3,1 _3,1

V₃-V₂ = 0,31V₃- V₂ = 0,57