Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica e ... - Valentiniweb.com

More documents

Recommendations

Info

Cap. 10. Elementi di psicrometria, condizionamento dell’aria e benessere ambientale gran lunga la maggior parte per la termoregolazione e immagazzinando il residuo sotto forma di grasso. Attività MR/A (W/m 2 ) MR/A (met) η = W m /MR Dormire 46 0.8 0 Sedere tranquilli 58 1.0 0 Attività sedentaria (ufficio) 70 1.2 0.2 Attività media in piedi (commesso) 116 2.0 0 - 0.15 Camminare in piano a 5 km/h 200 3.4 0.1 Pulizie domestiche 120 - 200 2 - 3.5 0 – 0.1 Giocare a tennis 250 - 400 4 - 7 0 – 0.1 Tabella 1: valori di MR per unità di superficie corporea per varie attività. L’uomo non si può considerare esattamente una macchina termica: l’energia chimica dei nutrienti viene convertita direttamente in lavoro meccanico da alcuni processi cellulari (il principale è la sintesi dell’ATP, adenosintrifosfato) e quindi non è soggetto ai limiti di rendimento delle macchine termiche propriamente dette, che convertono energia termica in lavoro e che è esposto nel Cap.7. Se così fosse, come risulterà chiaro in seguito, la temperatura corporea dovrebbe essere notevolmente superiore a quella esterna per produrre un lavoro apprezzabile. ESEMPIO 10.9 – Fabbisogno energetico medio Si stima che la potenza metabolica media di un individuo adulto durante la giornata sia di 120 W. Determinare il suo fabbisogno energetico giornaliero. L’energia dissipata dal soggetto in un giorno (86400 s) è data da E = M ⋅ t = 120 ⋅ 86400 = 10.36 MJ = 2475 kcal per bilanciare tale consumo senza ricorrere alle riserve di grasso corporeo, occorre ingerire una quantità di cibo che abbia il suddetto contenuto energetico. Da notare che la stessa persona, in condizioni di riposo assoluto in cui la potenza metabolica si riduce a quella basale (84 W) avrebbe un fabbisogno giornaliero di 7.25 MJ (1720 kcal). Bisogna ricordare che la potenza metabolica media varia da individuo a individuo. I valori indicativi sono da 1500 a 3500 kcal/giorno. Il contenuto energetico di un cibo si determina calcolando la sua composizione in base ai suoi costituenti fondamentali: proteine, carboidrati e grassi. I contenuti medi di energia metabolizzabili sono 17.2 MJ/kg (4.1 kcal/g) per i carboidrati e per le proteine e 38.9 MJ/kg (9.3 kcal/g) per i grassi. Quindi 1 kg di grassi contiene più del doppio di energia di un corrispondente ammontare di carboidrati o proteine e questo spiega perché il loro consumo debba essere particolarmente ridotto nelle diete. Considerare il cibo unicamente come un combustibile è una prospettiva molto riduttiva. Bisogna considerare che il cibo è anche la materia prima utilizzata per reintegrare le parti del nostro organismo e provvedere alle altre funzioni vitali: nella dieta occorre quindi un apporto 10-40
Cap. 10. Elementi di psicrometria, condizionamento dell’aria e benessere ambientale equilibrato di nutrienti, inclusi in particolare i sali minerali, che non danno nessun contributo energetico apprezzabile. La Tab.2 riporta a titolo indicativo il contenuto calorico di alcuni cibi tipici della nostra dieta. Cibo per 100 g [kJ – (kcal)] per porzione [kJ-(kcal)] Bibita analcolica (200 cc) 350 - (87) Pizzetta 1050 – (250) 1450 - (350) Tramezzino 1450 - (350) Pesca 125 - (30) 150 - (36) Patate fritte 840 – (200) 1650 - (400) Cioccolato 2200 - (525) Pane (1 fetta) 1180 – (280) 300 – (70) Hamburger – Hot dog (con panino e salsa) 1900 – (450) Gelato 1050 – (250) 450 – (110) Tabella 2: valori indicativi del contenuto energetico di alcuni cibi. Il bilancio energetico del corpo umano a regime si può allora porre nella forma MR − W − W − W = 0 (1) m Tm Tc dove MR rappresenta la potenza metabolica, W m il lavoro meccanico compiuto, W Tm la potenza perduta per scambi di massa (vedi in seguito) e W Tc la potenza termica scambiata tra il corpo e l’ambiente, di cui ci occuperemo in dettaglio in seguito. La potenza dissipata tramite scambi di massa è dovuta all’evaporazione dell’acqua (come vedremo nel capitolo successivo, per evaporare un kg di acqua a temperatura ambiente sono necessari circa 2350 kJ) ed al riscaldamento dell’aria espirata. Essa si può suddividere in: • evaporazione dell’umidità corporea attraverso la superficie della pelle: fino a 10% BMR; • evaporazione del sudore dalla superficie del corpo: fino al 500% BMR ed oltre; • respirazione (riscaldamento e umidificazione dell’aria espirata): fino al 20% BMR. L’incidenza dei contributi suddetti, specie della sudorazione, che è il meccanismo più efficiente di smaltimento termico, dipende notevolmente dallo stato di sforzo e dalle condizioni (temperatura ed umidità) dell’ambiente esterno. Con la sudorazione si possono eliminare abbastanza agevolmente 0.1 g/s m 2 di acqua per unità di superficie corporea, corrispondenti ad una dissipazione di potenza di 230 W/m 2 . Questo corrisponde ad eliminare per sudorazione circa mezzo litro d’acqua in un’ora. Gli animali pelosi, che non sudano, sono invece costretti ad aumentare la dissipazione di acqua per via respiratoria ansimando. Il bilancio energetico può essere riformulato in termini di unità di superficie corporea (A p ) come MR A p ( 1 − ) − q" − q" = 0 η (2) m c 10-41
Page 1 and 2:
Appunti ed Esercizi di Fisica Tecni
Page 3 and 4:
Cap. 1. Nozioni introduttive di Ter
Page 5 and 6:
Page 7 and 8:
Page 9 and 10:
Page 11 and 12:
Page 13 and 14:
Page 15 and 16:
Page 17 and 18:
Page 19 and 20:
Page 21 and 22:
Page 23 and 24:
Page 25 and 26:
Page 27 and 28:
Page 29 and 30:
Page 31 and 32:
Page 33 and 34:
Page 35 and 36:
Page 37 and 38:
Page 39 and 40:
Cap. 2. Cenni sui meccanismi di tra
Page 41 and 42:
Page 43 and 44:
Page 45 and 46:
Page 47 and 48:
Page 49 and 50:
Page 51 and 52:
Page 53 and 54:
Page 55 and 56:
Page 57 and 58:
Page 59 and 60:
Page 61 and 62:
Page 63 and 64:
Page 65 and 66:
Page 67 and 68:
Page 69 and 70:
Page 71 and 72:
Page 73 and 74:
Cap. 2. Termodinamica degli stati I
Page 75 and 76:
Cap. 2. Termodinamica degli stati m
Page 77 and 78:
Cap. 2. Termodinamica degli stati u
Page 79 and 80:
Cap. 2. Termodinamica degli stati m
Page 81 and 82:
Cap. 2. Termodinamica degli stati l
Page 83 and 84:
Cap. 2. Termodinamica degli stati
Page 85 and 86:
Cap. 2. Termodinamica degli stati E
Page 87 and 88:
Cap. 2. Termodinamica degli stati T
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Cap. 2. Termodinamica degli stati 1
Page 93 and 94:
Cap. 2. Termodinamica degli stati p
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Cap. 2. Termodinamica degli stati
Page 99 and 100:
Cap. 2. Termodinamica degli stati M
Page 101 and 102:
Page 103 and 104:
Cap. 2. Termodinamica degli stati D
Page 105 and 106:
Cap. 2. Termodinamica degli stati A
Page 107 and 108:
Cap. 2. Termodinamica degli stati G
Page 109 and 110:
Cap. 2. Termodinamica degli stati F
Page 111 and 112:
Cap. 2. Termodinamica degli stati F
Page 113 and 114:
Cap. 3. Le equazioni di bilancio di
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Page 127 and 128:
Page 129 and 130:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime
Page 131 and 132:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime c
Page 133 and 134:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime Q
Page 135 and 136:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime (
Page 137 and 138:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime W
Page 139 and 140:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime G
Page 141 and 142:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime E
Page 143 and 144:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime P
Page 145 and 146:
Page 147 and 148:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime h
Page 149 and 150:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime d
Page 151 and 152:
Page 153 and 154:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime U
Page 155 and 156:
Page 157 and 158:
Cap. 4. I sistemi aperti a regime k
Page 159 and 160:
Page 161 and 162:
Page 163 and 164:
Cap.5. L’equazione generalizzata
Page 165 and 166:
Page 167 and 168:
Page 169 and 170:
Page 171 and 172:
Page 173 and 174:
Page 175 and 176:
Page 177 and 178:
Page 179 and 180:
Page 181 and 182:
Page 183 and 184:
Page 185 and 186:
Page 187 and 188:
Page 189 and 190:
Page 191 and 192:
Page 193 and 194:
Page 195 and 196:
Cap.6 - Le macchine termiche sempli
Page 197 and 198:
Page 200 and 201:
Page 202 and 203:
Page 204 and 205:
Page 206 and 207:
Page 208 and 209:
Page 210 and 211:
Page 212 and 213:
Page 214 and 215:
Page 216 and 217:
Page 218 and 219:
Page 220 and 221:
Page 222 and 223:
Page 224 and 225:
Page 226 and 227:
Page 228 and 229:
Page 230 and 231:
Page 232 and 233:
Cap.7 - I cicli termici delle macch
Page 234 and 235:
Page 236 and 237:
Page 238 and 239:
Page 240 and 241:
Page 242 and 243:
Page 244 and 245:
Page 246 and 247:
Page 248 and 249:
Page 250 and 251:
Page 252 and 253:
Page 254 and 255:
Page 256 and 257:
Page 258 and 259:
Page 260 and 261:
Page 262 and 263:
Page 264 and 265:
Page 266 and 267:
Page 268 and 269:
Page 270 and 271:
Page 272 and 273:
Page 274 and 275:
Page 276 and 277:
Page 278 and 279:
Page 280 and 281:
Page 282 and 283:
Page 284 and 285:
Page 286 and 287:
Page 288 and 289:
Page 290 and 291:
Page 292 and 293:
Page 294 and 295:
Page 296 and 297:
Page 298 and 299:
Page 300 and 301:
Cap.8 - La cogenerazione fumi al ca
Page 302 and 303:
Cap.8 - La cogenerazione Bisogna no
Page 304 and 305:
Cap.8 - La cogenerazione 8.3. Princ
Page 306 and 307:
Cap.8 - La cogenerazione vapore all
Page 308 and 309:
Cap.8 - La cogenerazione Impianti c
Page 310 and 311: Cap.10 - I cicli termici delle macc
Page 322 and 323: Cap. 10. Elementi di psicrometria,
Page 368 and 369: Appunti ed Esercizi di Fisica Tecni
Page 370 and 371: Cap. 11. Scambiatori di calore Un t
Page 372 and 373: Cap. 11. Scambiatori di calore •
Page 374 and 375: Cap. 11. Scambiatori di calore La d
Page 376 and 377: Cap. 11. Scambiatori di calore cald
Page 378 and 379: Cap. 11. Scambiatori di calore ESEM
Page 380 and 381: Cap. 11. Scambiatori di calore (a)
Page 382 and 383: Cap. 11. Scambiatori di calore Effi
Page 384 and 385: Cap. 11. Scambiatori di calore Effi
Page 386 and 387: Cap. 11. Scambiatori di calore T T
Page 388 and 389: Cap. 11. Scambiatori di calore La l
Page 390 and 391: Cap. 11. Scambiatori di calore di a
Page 392 and 393: Cap. 11. Scambiatori di calore BIBL
Page 394 and 395: Cap. 12. Combustione e generatori d
Page 410 and 411:
Cap. 12. Combustione e generatori d
Page 412 and 413:
Cap. 12. Combustione e generatori d
Page 414 and 415:
Cap.14 -Principi di funzionamento d
Page 416 and 417:
Page 418 and 419:
Page 420 and 421:
Page 422 and 423:
Page 424 and 425:
Page 426 and 427:
Page 428 and 429:
Page 430 and 431:
Page 432 and 433:
Page 434 and 435:
Page 436 and 437:
Page 438 and 439:
Page 440 and 441:
Page 442 and 443:
Page 444 and 445:
Page 446 and 447:
Page 448 and 449:
Appendici APPENDICE 1 - Equazioni d
Page 450 and 451:
Appendici APPENDICE 3 - Proprietà
Page 452 and 453:
Appendici Acqua Proprietà del liqu
Page 454 and 455:
Appendici H2O p = 0.5 [MPa] Tsat =
Page 456 and 457:
Appendici H2O p = 4.0 [MPa] Tsat =
Page 458 and 459:
Appendici H2O p = 30.0 [MPa] T v u
Page 460 and 461:
Appendici R717 - Ammoniaca Propriet
Page 462 and 463:
Appendici R717 p = 0.4 [MPa] T v u
Page 464 and 465:
Appendici R134a - Proprietà del li
Page 466 and 467:
Appendici R134a - Liquido compresso
Page 468 and 469:
Appendici R134a p = 0.30 [MPa] T v
Page 470 and 471:
Page 472 and 473:
Appendici R600a - Isobutano Proprie
Page 474 and 475:
Page 476 and 477:
Page 478 and 479:
Valori di c p , c v e k per vari ga
Page 480 and 481:
Appendici APPENDICE 4 - Unità di m
Page 482 and 483:
d) Unità di potenza Unità di misu
Page 484 and 485:
Page 486 and 487:
Appendici V −3 3 1 = Mv1 = 1 ,5
Page 488 and 489:
Appendici L tot = Q tot = 47 kJ Ese
Page 490 and 491:
Appendici Esercizio 2.5 V 1 ⎛ 0.1
Page 492 and 493:
T p 3 1−k k 3 = T p 2 1−k k 2 R
Page 494 and 495:
Appendici Esercizio 2.17 T [°C] p
Page 496 and 497:
Appendici t E ⎛ − ⎞ i( t) =
Page 498 and 499:
Appendici Capitolo 4 Esercizio 4.1
Page 500 and 501:
Appendici G ( s 2 GT ( c W = W ' t
Page 502 and 503:
h − h η = ⇒ h = h −η h −
Page 504 and 505:
Appendici In seguito all’espansio
Page 506 and 507:
Appendici La portata massica (che r
Page 508 and 509:
T G ( h − ) R 4 = T3 − ⋅ 2 h1
Page 510 and 511:
Appendici 2 D Q = Aw = H πw 4 Da c
Page 512 and 513:
Appendici Esercizio 5.6 −3 D = 20
Page 514 and 515:
Appendici 4Q w = = 2, 21 m s D 2 H
Page 516 and 517:
L’equazione di Bernoulli si può
Page 518 and 519:
64 λ = c = = 0.1 Re 636 le perdite
Page 520 and 521:
Appendici W ′ = G ⋅ e p L’ene
Page 522 and 523:
Appendici cp ⎧ R ⎪ T2 p ⎛ 2 T
Page 524 and 525:
Appendici h ≅ 4. 2T La variazione
Page 526 and 527:
( a ) W c, min = G a f , i − f ,
Page 528 and 529:
Appendici La potenza meccanica svil
Page 530 and 531:
Appendici • il lavoro della turbi
Page 532 and 533:
η = ( h − h4 ) − ( h2 − h1 )
Page 534 and 535:
Appendici l’allievo può verifica
Page 536 and 537:
Appendici ( − T ′′ ) quindi p
Page 538 and 539:
Appendici dove 1 ⎛ 1 s 1 ⎞ 1 Rt
Page 540 and 541:
Appendici WT Ts = + Ta = 53.2°C h
Page 542 and 543:
Appendici a. il valore di T2; b. il
Page 544 and 545:
Appendici punto 4: p 4 = 1 bar, T 4
Page 546 and 547:
Appendici variazioni di energia cin
Page 548 and 549:
Appendici ESERCIZIO C.13 (1996, gru
Page 550 and 551:
Appendici pressione. Tutti i compon
Page 552 and 553:
Appendici la tubazione può essere
Page 554 and 555:
Appendici Soluzione La conduttanza
Page 556 and 557:
Appendici 5. la potenza meccanica a
Page 558 and 559:
Appendici W ' m = G ( h −h2 ) = G
Page 560 and 561:
Appendici coefficiente di dilatazio
Page 562 and 563:
Appendici mentre il termine di irre
Page 564 and 565:
Appendici Soluzione (redatta da N.F
Page 566 and 567:
Appendici G 6 = G 1 e per il bilanc
Page 568 and 569:
Domanda 2: La potenza resa dalle po
Page 570 and 571:
Appendici 1. la portata di vapore n
Page 572 and 573:
Appendici Dove, essendo il moto lam
Page 574 and 575:
Appendici alimenta la turbina, punt
Page 576 and 577:
Appendici • proprietà fisiche de
Page 578 and 579:
Gc 1 2 Gr 4 5 A C B Gs 6 Soluzione
Page 580 and 581:
Appendici punto pressione temperatu
Page 582 and 583:
Appendici h ac 2 wAB w (1 0.5) (0.7
Page 584 and 585:
Appendici 4 A 4Gv 4 D = 4 π = w π
Page 586 and 587:
Appendici La potenza erogata dalla
Page 588 and 589:
• portata volumetrica di fluido i
Page 590 and 591:
SOLUZIONI I valori numerici sono ot
Page 592:
PROBLEMA 3 Domanda 1: Dalle tabelle
show all

Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica e ... - Valentiniweb.com

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?