Tutte le domande e risposte esame di Fisica tecnica ambientale - 46 Pagine - Anno Accademico 2024

Domande sullo scambio di energia e sulle proprietà dei sistemi

1. Qual è la causa che determina uno scambio di energia come calore tra sistema e ambiente? Differenza di temperatura

2. Quante proprietà interne, intensive e indipendenti occorrono per determinare lo stato del sistema in condizioni di saturazione? 2

3. Quanti tipi fondamentali di pompe di calore esistono? Quattro

4. Si definisce ipotesi dell'equilibrio locale: L'ipotesi che assume come proprietà termostatiche in un punto quelle che si avrebbero se nel suo intorno il sistema fosse uniforme

5. Trasformazione adiabatica internamente reversibile: cosa significa? Trasformazione isoentropica

6. Trasformazione politropica: cosa significa? Trasformazione definita dall'equazione pv^n = costante

7. Un sistema aperto è definito come: Un sistema a massa e volume di controllo.

8. Un sistema chiuso ha: Pareti non permeabili a flussi di massa

9. Un sistema di accumulo è costituito da un serbatoio contenente 10 m3 di acqua. Se l'accumulatore modifica la sua temperatura media da 20°C a 40°C

determinare la quantità di energia termica accumulata: 836000.10

Un sistema geotermico da quanti elementi è costituito: Tre1

Un sistema isolato scambia: Non scambia energia.

Un sistema riceve dall'ambiente esterno una quantità di energia termica pari a Q = 4kJ ed una quantità di energia meccanica pari a L = 800 J. Il sistema cede all'ambiente esterno una quantità Q = 1750 J e L = 850J. Qual è la variazione di energia interna del sistema(J)? 2200 J.

Un uomo di massa 90 kg compie un percorso di 1.500 m in salita per passare da quota 450 m a 1.100 m. Data la costante gravitazionale g pari a 9,81/ s2 , determinare la variazione di energia potenziale: 573,3 kJ

Una donna di massa 50 kg compie un percorso di 3.500 m in salita per passare da quota 130 m a 1.500 m. Data la costante gravitazionale g pari a 9,81/ s2 , determinare la variazione di energia potenziale: 672,670 kJ

Una donna di massa 54 kg compie un percorso di 3.500 m in salita per passare da quota 150 m a 1.700 m. Data

unatrasformazione isocora:ΔU = Q2

1 kg di acqua si trova alla pressione di 1.0 bar e allatemperatura di 20°C. Calcolare la quantità di calorenecessaria a portare l’acqua alla temperatura di 200°C apressione costante.2795 kJ. Q=m*Cp*ΔT

3 A una massa di 200 kg è fornita una quantità di calore paria 700 kJ che innalza la sua temperatura da 20°C a 35°C .Trascurando le perdite di calore verso l’ambiente esternodeterminare il calore specifico della massa:0.23 kJ/kgK

4 Ad un blocco di calcestruzzo di 100 kg è fornita unaquantità di calore pari a 500 kJ che innalza la suatemperatura da 15°C a 30° C. Trascurando le perdite dicalore verso l’ambiente esterno, determinare il calorespecifico del calcestruzzo:0.33 kJ/kgK

5 Ad un blocco di calcestruzzo di 200 kg è fornita unaquantità di calore pari a 700kJ che innalza la temperatura da20°C a 35°C, Trascurando le perdite di carico versol’ambiente esterno determinare il

calore specifico del calcestruzzo: 0.23 kJ/kg

Calcolare la variazione di energia interna ∆U(J) in un sistema che cede all'ambiente esterno energia termica pari a Q = -400J; riceve una quantità di energia meccanica pari a L = 451 kJ e cede energia meccanica pari a L = 0.36 MJ e L = 7600J: Nessuna delle precedenti.

Calcolare la variazione di energia interna ∆U(J) in un sistema che cede all'ambiente esterno energia termica pari a Q = 415J; riceve una quantità di energia meccanica pari a L = 461 kJ e cede energia meccanica pari a L = 0.45 MJ e L = 8600 J: 1985 J

Calcolo dell'energia meccanica (lavoro) per sistemi chiusi nel caso di sostanza pura: A L = m p dv

Definire l'equazione del primo principio della termodinamica per sistemi aperti a regime stazionario, riferita all'unità di massa, trascurando le variazioni di energia cinetica e potenziale: q - l = ∆h;

Definire la variazione di entropia per trasformazioni reversibili: dS = δQ/T

Definizione

perfetti definiti dall'avere i calori specifici cp cvcostanti con la temperatura;

1 Definizione di ipotesi di base per la trattazione dei sistemiaperti:Equilibrio o stato locale, moto stazionario e motounidimensionale;

2 Definizione di moto unidimensionale:Le proprietà del fluido sono uniformi in ciascunasezione normale alla direzione del moto e varianosolo lungo la direzione del moto stesso.

3 Definizione di proprietà estensiva:Proprietà dipendenti dall'estensione del sistemacioè dalla sua massa;

4 Definizione di rendimento o rendimento termodinamico inun ciclo diretto:Rapporto di lavoro complessivo del ciclo e al sommadi tutte le quantità di energia termica assorbitelungo il ciclo;

5 Definizione di rendimento termico:Il rapporto tra il lavoro negativo del ciclo e il lavoropositivo complessivo del ciclo

6 Definizione di SEMSerbatoio o sistema di energia meccanica

7 Definizione di SET:Un sistema chiuso a pareti rigide e fisse che nonscambia lavoro ed è in grado di

scambiare una qualsiasi quantità di calore senza variare la sua temperatura

Definizione di sistema aperto: Un sistema delimitato da superfici almeno parzialmente permeabili alla materia;

Definizione di sistema chiuso: Un sistema delimitato da superfici impermeabili al passaggio della materia;

Definizione di sistema isolato: Se le superfici, oltre ad essere impermeabili alla materia, non consentono il passaggio di alcuna forma di energia;

Definizione di sistema termodinamico: Definita quantità di materia o indefinita porzione di spazio su cui si vuole operare per particolari fini.

Definizione di tensione di vapore: La tendenza delle molecole del liquido a passare in fase vapore;

Definizione di titolo di una sostanza pura: il rapporto tra massa di vapore e la massa totale;

Definizione di trasformazione ciclica o ciclo: Una trasformazione finita che riporti il sistema nello stato iniziale;

Definizione di trasformazione reversibile: Una trasformazione che, partendo da uno stato di equilibrio termodinamico,

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si svolga in modo tale che il sistema e l'ambiente possano sempre essere riportati nei rispettivi stati iniziali ripercorrendo la stessa trasformazione senza che ne rimanga traccia alcuna;

6 Definizione di trasformazione termodinamica o più semplicemente trasformazione di un sistema: Una qualunque modificazione che comporti la variazione di almeno una delle sue proprietà termodinamiche;

7 Definizione per regime stazionario e permanente: Le proprietà del sistema sono costanti nel tempo.

8 Determinare le proprietà mancanti e la fase dell'acqua nel seguente caso: T = ?; p = 200 kPa; h = ?; x = 0.6; T = 120°C; h = 637.2 kJ/kg; vapore saturo

9 Determinare le proprietà mancanti e la fase dell'acqua nel seguente caso: T = 175°C; p = ?; h = 2800 kJ/kg; x = ?; p = 5 bar; x = inesistente; vapore surriscaldato.

10 Elementi essenziali dei sistemi solari passivi sono: I collettori, le masse di accumulo i componenti di controllo

1 Espressione del titolo per una sostanza pura: Rapporto

1. Espressione dell'equazione della continuità in regime permanente o stazionario nel caso di una sezione di ingresso e una sezione di uscita: m1 = m2 = m
2. Espressione della variazione di energia interna per i gas più che perfetti: du = cv dT
3. Esprimere l'unità di misura del calore specifico (Sistema Internazionale): kJ/kgK
4. Esprimere l'unità di misura per la capacità termica (nel sistema internazionale): KkJ/K
5. I roof-top sono: Sono particolari pompe di calore Aria-Aria
6. Il bilancio energetico: Rappresenta il calcolo dei flussi energetici collegati ad un prodotto e ad un processo
7. Il Blower door test: È una tecnica che permette di verificare l'ermeticità di un edificio
8. Il calcolo dell'energia termica prodotta dal solare termico dipende: Da due fattori adimensionali X e Y, dipendenti dalle caratteristiche dell'impianto installato
9. Il ciclo di Rankine: L'espansione avviene nella turbina