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

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d) Unità di potenza Unità di misura Appendici W kgf m/s Cv kcal IT /h ft lbf/s Btu IT /h 1 W= 1 0.102 1.36 10 -3 0.8594 0.738 3.414 1 kgf m/s= 9.80665 1 1.33 10 -2 8.432 7.23 33.46 1 Cv= 735.5 75 1 632.4 542.5 2509.6 1 kcal IT /h= 1.163 0.1186 1.58 10 -3 1 0.585 3.97 1 ft lbf/s= 1.36 0.138 1.84 10 -3 1.166 1 4.626 1 Btu IT /h= 0.293 2.988 10 -2 3.98 10 -4 0.252 0.216 1 Costanti fisiche notevoli Costante universale dei gas R = 8.31445 ± 0.00034 kJ/kmol K Numero di Avogadro N A = (6.02293 ± 0.00016) 10 26 molecole/kmol Volume molare del gas ideale in condizioni V 0 = 22.4139 ± 0.0006 m 3 /kmol normali (1 bar e 273.15 K) Pressione atmosferica standard p = 101.325 kPa (a livello del mare) Accelerazione standard di gravità g 0 = 9.80665 m/s 2 Costante di Stefan-Boltzmann s = 5.673 10 -8 W/m 2 K 4 Costante di Planck h = (6.62517 ± 0.00023) 10 -34 J/K Costante di Boltzmann k = (1.38045 ± 0.00007) 10 -23 J/K Velocità della luce nel vuoto c 0 = (2.997925 ± 0.000003) 10 8 m/s Definizioni delle grandezze fondamentali • secondo (s): la durata di 9 192 631 770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra i due livelli iperfini dello stato fondamentale dell’atomo di cesio 133. • metro (m); lunghezza del tragitto percorso dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo di 1/(299 792 458) di secondo. • kilogrammo (kg): la massa del prototipo internazionale del kilogrammo, conservato al museo di pesi e misure di Sevres, Parigi. • ampere (A): l’intensità di una corrente elettrica costante che, mantenuta in due conduttori rettilinei paralleli di lunghezza infinita, di sezione circolare trascurabile, posti alla distanza di un metro l’uno dall’altro nel vuoto, produrrebbe tra gli stessi una forza pari a 2x10 -7 N per metro di lunghezza. • kelvin (K): la frazione 1/273.16 della temperatura termodinamica del punto triplo dell’acqua. • mole (mol): la quantità di sostanza di un sistema che contiene tanti atomi quanti ve ne sono in 0.012 kg di carbonio 12 (pari al numero di Avogadro, 6.023x10 23 , ndr). • candela (cd): l’intensità luminosa, in una determinata direzione, di una sorgente che emette una radiazione monocromatica di frequenza 540x10 12 Hz e la cui intensità in tale direzione è di 1/683 di watt per steradiante. a-36
Appendici APPENDICE 5 – Metodologia di risoluzione di problemi di termodinamica Il primo passo in una analisi termodinamica è la identificazione del sistema delle sue interazioni con l’esterno (es. il sistema è chiuso, aperto, le pareti sono adiabatiche, etc.). Devono quindi essere prese in considerazione le leggi fisiche che governano il comportamento del sistema e le altre relazioni pertinenti (es. leggi costitutive della sostanza presente nel sistema). Nella maggior parte delle analisi si usano, direttamente o indirettamente, una o più delle seguenti tre equazioni di bilancio, che sono indipendenti dalla particolare sostanza o sostanze considerate e dal tipo di trasformazione che avviene: • conservazione della massa • conservazione dell’energia • secondo principio della termodinamica In aggiunta, di solito è necessario aggiungere i legami tra le proprietà della particolare sostanza o sostanze considerate: le cosiddette equazioni di stato della sostanza. Per ottenere buoni risultati è necessario seguire un approccio sistematico. Bisogna evitare la tentazione di cominciare il problema dal mezzo, selezionando ad esempio alcune equazioni che sembrano appropriate, sostituendo numeri o semplicemente affidarsi al calcolatore. E’ fortemente consigliato perciò che la soluzione di un problema sia organizzata utilizzando i seguenti passi. Variabili note: Descrivere concisamente e con parole proprie che cosa è noto. Questo richiede di aver letto il problema attentamente e di aver attentamente pensato ad esso. Variabili da determinare: Definire in maniera concisa e con proprie parole che cosa deve essere determinato. Dati schematici: Disegnare un piccolo quadro rappresentativo del sistema in considerazione. Decidere ad esempio se un sistema chiuso od aperto sono appropriati per l’analisi ed identificarne con precisione il contorno. Identificare i diagrammi di stato che contengono rilevanti informazioni circa il problema in esame e disegnarli, localizzando i punti chiave e indicando, se possibile, la trasformazione eseguita dal sistema. Assunzioni: Elencare tutte le assunzioni semplificative e le idealizzazioni che possono essere fatte. Analisi: Utilizzando tutte le assunzioni e le idealizzazioni fatte, semplificare le equazioni che governano il fenomeno fino a formare la sequenza di esse che produrrà il risultato. E’ consigliabile lavorare con le equazioni, senza sostituire valori numerici, il più a lungo possibile, per evitare la accumulazione degli errori di arrotondamento nei calcoli successivi. In ogni caso, i calcoli devono essere condotti con un numero di cifre significative superiore (ma non eccessivamente!) a quello con cui si vuole ottenere la soluzione finale. Quando le equazioni sono ridotte alla loro forma finale, analizzarle per vedere quali dati aggiuntivi sono richiesti. Per quanto possa sembrare ovvio, spesso ci si dimentica che il numero delle incognite deve essere pari a quello delle equazioni indipendenti che si hanno a disposizione. Identificare i dati, le tabelle, i diagrammi o le equazioni aggiuntive eventualmente necessarie. Quando tutti i dati e tutte le equazioni sono disponibili, sostituire i valori numerici all’interno delle equazioni. Controllare se c’è uniformità a livello dimensionale e quindi eseguire i calcoli richiesti. Alla fine, considerare se le grandezze dei valori numerici sembrano ragionevoli e se i segni algebrici associati ai valori numerici sono corretti a-37
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Appunti ed Esercizi di Fisica Tecni
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Cap. 1. Nozioni introduttive di Ter
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Cap. 2. Cenni sui meccanismi di tra
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Cap. 3. Le equazioni di bilancio di
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Cap. 4. I sistemi aperti a regime
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Cap.5. L’equazione generalizzata
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Cap.7 - I cicli termici delle macch
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Cap.8 - La cogenerazione fumi al ca
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Cap.8 - La cogenerazione Bisogna no
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Cap.8 - La cogenerazione 8.3. Princ
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Cap.8 - La cogenerazione vapore all
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Cap.8 - La cogenerazione Impianti c
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Cap.10 - I cicli termici delle macc
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Cap. 10. Elementi di psicrometria,
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Cap. 11. Scambiatori di calore Un t
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Cap. 11. Scambiatori di calore •
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Cap. 11. Scambiatori di calore La d
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Cap. 11. Scambiatori di calore cald
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Cap. 11. Scambiatori di calore ESEM
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Cap. 11. Scambiatori di calore (a)
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Cap. 11. Scambiatori di calore Effi
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Cap. 11. Scambiatori di calore Effi
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Cap. 11. Scambiatori di calore T T
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Cap. 11. Scambiatori di calore La l
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Cap. 11. Scambiatori di calore di a
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Cap. 11. Scambiatori di calore BIBL
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Cap. 12. Combustione e generatori d
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Cap.14 -Principi di funzionamento d
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η = ( h − h4 ) − ( h2 − h1 )
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Appendici punto 4: p 4 = 1 bar, T 4
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Appendici Soluzione La conduttanza
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Appendici 5. la potenza meccanica a
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Appendici W ' m = G ( h −h2 ) = G
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Appendici coefficiente di dilatazio
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Appendici mentre il termine di irre
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Appendici Soluzione (redatta da N.F
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Domanda 2: La potenza resa dalle po
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Appendici 1. la portata di vapore n
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Appendici • proprietà fisiche de
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Gc 1 2 Gr 4 5 A C B Gs 6 Soluzione
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Appendici punto pressione temperatu
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Appendici La potenza erogata dalla
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• portata volumetrica di fluido i
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SOLUZIONI I valori numerici sono ot
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PROBLEMA 3 Domanda 1: Dalle tabelle
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