Problema 1 - Docenti.unina

Termodinamica
prima prova intercorso, 30 novembre 2002
Problema 1
La figura mostra lo schema di un sistema di refrigerazione costituito da due
cicli frigoriferi in cascata. Il fluido (propilene) nel ciclo inferiore assorbe calore dalla
cella frigorifera e lo cede al fluido (un tetrafluoretano o HFC) nel ciclo superiore, che
a sua volta lo trasferisce all’ambiente circostante attraverso un condensatore.
Il ciclo frigorifero a propilene opera tra le pressioni di 1 e 4 bar, mentre il ciclo
a HFC opera tra le pressioni di 3 e 10 bar. Sapendo che la portata termica da assorbire
nella cella frigorifera è pari a 100 kW, si calcoli:
(a) la portata di propilene;
(b) la portata di HFC;
(c) la potenza complessiva necessaria al funzionamento dei due compressori.
condensatore
10 bar
Ciclo a HFC
3 bar
4 bar
Ciclo a propilene
1 bar
cella frigorifera
Problema 2
Due miscele liquide n-esano, n-eptano di diversa portata e composizione
vengono laminate ed inviate in un flash che opera alla pressione p=0.8 atm ed alla
temperatura T=70°C. Sapendo che le due correnti di alimentazione, 1 e 2, all’impianto
hanno portata pari a F1=50 mol/h e F2=400 mol/h e frazione molare di n-esano z1=0.3
e z2=0.75, rispettivamente, si calcolino:
(a) composizione e portata del liquido e del vapore in uscita dal flash;
(b) la temperatura T1 della corrente 1 sapendo che la temperatura della
corrente 2 è T2=150°C e che il flash è adiabatico.
V
F1, z1
T, p
F2, z2
L