Lezione n.4 (Modulo di Fisica Tecnica)
Termodinamica degli stati:
Piani termodinamici – piano di Mollier
Esercizi
Modulo di Fisica Tecnica
Lezione 4 – Termodinamica degli stati Esercizi
Il piano h-s (Mollier)
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Lezione 4 – Termodinamica degli stati Esercizi
Esercizio 1
Determinare lo stato termodinamico e calcolare la proprietà
termodinamica richiesta.
1)T=150 °C h=639 kJ/kg
p=?
2)p=40 bar s=6.600 kJ/kgK
T=?
3)T=300°C u=2780 kJ/kg
s=?
4)T=100 °C h=1648 kJ/kg
v=?
5)p=3.5 bar s=5.94 kJ/kgK
h=?
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Lezione 4 – Termodinamica degli stati Esercizi
Esercizio 2
Dell’acqua si trova inizialmente in condizioni di saturazione
alla temperatura di 100°C. A seguito di somministrazione di
energia termica, la temperatura subisce un incremento di
25°C. Ipotizzando che la trasformazione seguita sia
isobara, individuare lo stato finale e calcolare entalpia
specifica, entropia specifia e volume specifico a fine
trasformazione.
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Esercizio 3
Dell’acqua inizialmente a p=1.0bar e h=2150kJ/kg, segue
una trasformazione isoterma registrando un valore finale di
pressione 10 volte inferiore rispetto al valore iniziale.
Tracciare la trasformazione sui piani h-s, T-s, p-v. Calcolare
inoltre entalpia ed entropia specifiche nello stato finale.
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Esercizio 4
Dell’acqua inizialmente in condizioni di temperatura e
pressione critiche vuole essere portata alla pressione di
100bar seguendo una trasformazione isoentalpica.
Rappresentare la trasformazione sui piani h-s e p-h.
Calcolare, inoltre, i valori della temperatura e dell’entropia
specifica finali.
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Esercizio 5
Dell’acqua inizialmente a p=120bar ed h=2687.2kJ/kg
vuole essere portata isoentropicamente alla pressione di
10bar. Tracciare la trasformazione sui piani h-s, T-s, p-h e
calcolare le proprietà termodinamiche nello stato finale.
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Esercizio 6
Dell’acqua inizialmente a t=155°C ed x=0.6 raggiunge la
condizione di vapore saturo secco seguendo una
trasformazione isocora. Rappresentare la trasforamzione
sui piani h-s, T-s e p-v. Calcolare inoltre pressione e
temperatura finali.
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Esercizio 6 (riepilogo)
Un sistema pistone cilindro contiene 0,67kg di vapore
d’acqua saturo alla pressione di 1,2bar. In seguito ad
interazione termica con l’ambiente, l’acqua si porta in
condizioni di liquido saturo. Considerando nulli gli attriti tra
pistone e cilindro, calcolare pressione finale, temperatura
finale, lavoro e calore scambiato lungo la trasformazione.
Potendo schematizzare l’ambiente come un SET a 80°C,
calcolare la produzione entropica totale.
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Esercizio 7 (riepilogo)
Un contenitore a pareti rigide, fisse ed adiabatiche
contiene 0.15kg di acqua alla pressione 3.00bar e con titolo
pari a 0.77. Per mezzo di un agitatore viene completata la
vaporizzazione dell’acqua. Si calcoli:
la pressione e la temperatura dello stato finale;
l’energia meccanica fornita;
la variazione e la generazione di entropia.
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Esercizio 8 (riepilogo)
Determinare lo stato termodinamico e calcolare la proprietà
termodinamica richiesta.
p = 32bar
u = 1600kJ/kg
h = ? s =?
t = 110°C
s = 7.750kJ/kgK
p =? h = ?
t = 80°
h = 334.72kJ/kg
p=? s=?
t = 185°C
p = 10bar
h =? s = ?
t = 63°C
h = 500 kJ/kg
p=? s=?
t = 125°C
s = 1,575kJ/kgK
p=? u=?
