esercizi termodinamica 4

I.T.I.S. T. BUZZI a.s. 2008/’09
prof.ssa E.Tempestini
VERIFICA SOMMATIVA – MACCHINE A FLUIDO
classe 4 M
4 aprile 2009
LEGGI BENE IL TESTO DEGLI ESERCIZI PRIMA DI COMINCIARE
TRASCRIVI NELLE TABELLE I RISULTATI OTTENUTI CON LE RELATIVE UNITÀ DI MISURA
Esercizio n.1
(punti 6)
In un cilindro è contenuta una massa di aria m = 45 grammi alla pressione p 1 = 4 MPa ed
alla temperatura t1 = 25°C. All’aria viene fornito un calore Q12= 0,80 kJ a pressione
costante. Calcola e trascrivi nella tabella con le relative unità di misura:

l'energia interna U1 e u1;

la temperatura T2, l'energia interna U2 e u2 ed il volume V2 al termine della
trasformazione;

il lavoro ottenuto L12 ed l12 e la variazione di energia interna U12 e u12.
U1
u1
V1
T2
U2
u2
V2
L12
l12
U12
u12
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____
Esercizio n.2
(punti 9)
3
Ad una bombola di volume V = 0,05 m contenente argon a pressione p1 = 5 MPa ed a
temperatura t1 = 30°C, viene fornita una quantità di calore Q12 = +240 KJ.
Determina:

la massa m di argon e la sua energia interna iniziale U1 e u1;

la temperatura T2, la pressione p2 e l'energia interna alla fine del processo.
Se, in seguito al riscaldamento, eseguo una trasformazione 2-3 a pressione costante, per
riportare la temperatura al valore iniziale T1, quanto lavoro dovrò fornire al sistema e
quanto sarà l'energia interna finale?
m
U1
u1
L12
U12
U2
u2
_________ _________ _________ _________ _________ _________ _________
T2
p2
V3
L23
l23
U3
u3
_________ _________ _________ _________ _________ _________ _________
Esercizio n.3
(punti 11)
3
Ad una massa di 2,5 kg di aria contenuta in un serbatoio di V 1 = 2,1 m ed a t1 = 20 °C,
viene ceduto il calore Q12 fino ad arrivare alla pressione p2 = 0,17 MPa. In seguito il gas
viene fatto espandere adiabaticamente fino alla temperatura T 3 = T1.
Quanto lavoro riesco a produrre dalla serie di trasformazioni 1-2-3?
v1
p1
u1
u12
T2
l12
q12
_________ _________ _________ _________ _________ _________ _________
u2
v3
p2
u23
l23
u3
___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________
Esercizio n.4
(punti 6)
Calcola il dosaggio stechiometrico stech = (massa di aria / massa di combustibile)stech, in
grado di produrre la combustione completa (teoricamente) di 100 kg di combustibile così
composto:
CH4=65%; CO=15%; H2=15%; O2=5%.
Se l'eccesso d'aria è del 15% di quanto dovrò aumentare la massa di aria e la massa di
ossigeno?
mO2 (CH4)
mO2 (CO)
mO2 (H2)
mO2 (TOT) maria (TOT)
stech

_________ _________ _________ _________ _________ _________ _________
NOME: ____________________________
COGNOME: ________________________
PUNTI ESERCIZIO 1: ______________
PUNTI ESERCIZIO 2: ______________
PUNTI ESERCIZIO 3: ______________
PUNTI ESERCIZIO 4: ______________
TOTALE PUNTEGGIO: _____________
VOTO: ________________