Fisica Tecnica Esercizi Svolti Polonara_Univpm

TA - T8

50°C T_{critica di H₂O} = 647,3 K = 374,15°C

(lo trovo nella tabella)

Cerco su tabella saturazione dell’acqua e vedo quale proprietà ho

1. T = 80°C P: 0,476 bar è esattamente sulla curva di saturazione
2. T = 80°C P: 0,2530 bar è nella zona del vapore surriscaldato
3. T = 80°C P: 1,01 bar è nella zona del liquido sottoraffreddato

(poiché la sua T è più bassa di quella di saturazione a quella pressione) o liquido compresso (poiché la sua P è più alta di quella di saturazione).

TA - T9

Porizzontale perché sto sul piano pv e lì i valori si rappresentano in questo modo.

1. T = 130°C x = 0,000 è sulla curva limite inferiore
2. T = 130°C x = 0,600
3. T = 130°C x = 1,000 è sulla curva limite superiore

x s titolo = _{m vss}/_{m tot}

P in a = 2,7 bar

h e = 566,1 KJ/kg

P usc = 8 bar

h s = h e + x (h vss - h liquido) = 14,5 KJ/kg

P in c = 2,7 bar

h c = 2748,3 KJ/kg

TA - T x 2

Determino il titolo del vapore d' a = 8 bar h =

h = 2000 KJ/kg

h = h e + x (h vss - h e)

2000 KJ/kg = 720,6 KJ/kg + x (2768 KJ/kg - 720,6 KJ/kg)

x = _{h - h e}/_{h vss - h e} = _{2000 - 720,6}/_{2768 - 720,6} = 0,625 titolo

TA - T 10

In un recipiente di 3,65 m³ v' è vapore saturo d'acqua di titolo x = 0,853

a T = 60°C Calcolare:

• massa di vapore saturo
• h di vapore saturo (entalpia)
• s di vapore saturo (entropia)
• U di vapore saturo (energia interna)
• la pressione esistente nel recipiente.

Trovo subito la pressione in corrispondenza di T: 60°C sulla

tabella => p = 0,1932 bar

m vss = _V/_{v spec (x0)} m³/m³/kg

ma il V spec ( lo trovo con la formula binomia

v = v 2' + x (v vss - v 2')

v = 1,0172 + 0,853 (7,672 - 1,0172)

dm³/kg m³/kg dm³/kg

devo portare tutto in

m³/kg

N.B. Il v 2' m ordine di grandezza è 3 ordini di grandezza diverso da v vss

TA = T5 non punto a

U_H2O saturovapore = 336,7 kj/kg

valore stimato - valore vero

Valore vero =

336,67 - 333,72

333,72

errore % = 0,28%

TA = T6

pν = RT

R = 336,7

RT

p

0,0815 kj/kgK

ν = RT

p

908,15 kj/kg 323,15 K

1000 kPa

1000 k

= 0,0026 m³/kg non acc.

Punto critico gas a partire di Tr e Pre si comporta alla stesso modo

TA = SC 16

m = 50 kg

T = 80°C

contenitore V_s = 0,5 m³ di H₂O a 25°C

T all'equilibrio termico?

Q - L = ΔU

Nel substito isolato

ed essendo a V cost L = Ø

ΔU = ΔU_H2O + ΔU_fe = Ø

ΔU liquido = m c ΔT

ΔU solido = m c_solido ΔT

N.B. T_{equato fe} = T_{fusione H2O}

m_H2O c_H2O (ΔT) + m_fe c_fe (ΔT) = Ø

m_H2O = V_σspec = ^{0,5 m3}/_{0,001 m³/kg} = 500 kg

500 kg 4,184 ^kj/_kg°C (x - 25°C) + 50 0,945 (x - 80°C) = 0

(2093 ± 25) x = (2093 - 25) + (22,5 * 80)

x = 25,9°C

1º Princ. Sist. Aperti

TA - SA 3

Q - L = m (Δh + Δec + Δep) = m (Δh + ^Δw2/₂ + g Δz)

Sistema adiabatico -> Q = Ø

Δh = c_p ΔT = 1,421 ^kj/_kgK (600K - 1200K) = -672,6 ^kj/_kg

Δec = ^{w₂2 - w₁2}/₂ = ^{1802 - 502}/₂ = 14650 ^m2/_s²

=> 14,65 ^kj/_kg

Δep = g(z₂ - z₁) = 9,81 ^m/s2/_m (6 - 10) = -39 ^m2/_s²

=> 0,033 ^kj/_kg

Cicli diretti e cicli inversi

TA = CL 14

Ciclo Rankine semplice ideale

P: 31MPa a T: 350°C

ṁf = ?

• η = 1 - _{h4 - h3} / ^{h₃ - h₁}

Ėspada

Possiamo trovare mediante tabelle h₄ e h₃

h₁ = e ₚ = 0.75bar 376.88 384 kj/kg

h₃ = d’acqua surris a 37MP e 350°C = 3145.3 kj/kg

h₄ concesso S₃ = 6.94 kj/kg e P₄ ≤ 0.35bar

S₄ = S₃ + x (S_uss – S_e)

x = _{S4 - Se} / ^{S_uss - S_e} = _{6.94 kj/kg - 1.21 kj/kg} / ^{7.45 - 1.21} = 0.88

h₄ = h_e + x (h_uss - h_e)

= 384 kj/kg + 0.88 (2277) = 2337 kj/kg

• η = _{h4 - h3} / ^{h₃ - h₁} = _{2337 - 3145.3} / ^{[3145.3 - 384]} = _[2727.6] / ^[2733.3] = 0.26 rendimento

ψ: η = _0.26 / ^0.64 = 0.63 rendimento 2° pure

η_rev = 1 - _TB / ^T_A = 1 - _364K / ^623K = 0.41

T_G = a 0.75 bar

39.86 89.96

35.91

T_A: 350°C

TA - A3

T₁ = 10°C UR₁ 30% → T₂ 25°C UR₂ 60% Q = ṁ Δh    ṁ (h₂ - h₁) = ṁ (55 - 16) ṁ = 45 m³/min = 0.75      p_a trovo      devo avere il λ_spic e m_i 3% m_u = 0.937 kg/s 080 m³/s     lo trovo sul diagramma psicro      nel punto s Q = 0.937 (55 - 16) = 36,54 KW

TA - A4

ṁ = 10 m³/min P = 101,325 kPa T₁ 30°C UR 80% → T₂ 46°C UR 100% Q = ṁ (h₂ - h₁)

P_{aria umida} = P_{aria secca} + P_vapore       a 45°C 101,325 kPa = UR . P_{vapore saturo} 80/100 = 0.046 bar 0.8, 1.46 kPa = 1.28 P_{aria secca} ≈ 101,325 kPa - 1.28 kPa = 100 kPa

PV = mRT (h₁ 85) = 38   m = 10 m³/m³ - Q = 0.48 (38 - 85) = -8.6 KW

m_{aria secca} = P_{aria n}/RT = 400 . 0.89 / 0.287 . 303 = 1.02 kg

m_vap = P_{vap . V} R - T = 1.28 . 0.89 = 0.008 kg / 0.46 . 323