FISICA TECNICA LEZ. 14-30
Un impianto di potenza a vapore riceve calore da una caldaia con un valore di 280 GJ/h. La perdita di calore del vapore come esso passa attraverso I tubi e I vari componenti è stimata pari a 8 GJ/h. Se il calore perso è utilizzato per raffreddare acqua ad un valore di 145 GJ/h, determinare la potenza netta utile prodotta dall'impianto.
130 GJ/h
115 GJ/h
400 kW
35.3 MW
Un impianto di potenza a vapore riceve calore da una caldaia con un valore di 280 GJ/h. La perdita di calore del vapore come esso passa attraverso I tubi e I vari componenti è stimata pari a 8 GJ/h. Se il calore perso è utilizzato per raffreddare acqua ad un valore di 145 GJ/h, determinare il rendimento termico dell'impianto.
45%
35%
40%
50%
Il ciclo reale di Hirn è composto dalle seguenti trasformazioni
2 adiabatiche e 2 isobare
2 adiabatiche e 2 isoterme
2 isentropiche e 2 isobare
2 isentropiche e 2 isoterme
01. Il ciclo di Brayton-Joule endoreversibile è composto dalle seguenti trasformazioni:
2 adiabatiche e 2 isoterme
2 isentropiche e 2 isobare
2 isentropiche e 2 isoterme
2 adiabatiche e 2 isobare
Si consideri un impianto motore fisso funzionante secondo un ciclo Brayton ideale con un rapporto manometrico di compressione pari a 8. Sapendo che per l'aria vale k=1.4, calcolare il rendimento del ciclo
0,324
0,52
0,401
0,448
03. Che cos'è il lavoro di pulsione?
è il lavoro utile prodotto dall'organo di espansione
è il lavoro necessario a mantenere il flusso di massa attraverso il volume di controllo
è il lavoro utile assorbito dall'organo di compressione
è il lavoro di variazione di volume in un sistema chiuso
01. Un ciclo inverso monostadio a R134a opera con I seguenti dati: Tevap = - 8 °C e Tcond = 40 °C. Calcolare il lavoro specifico di compressione
50 kJ/kg
34 kJ/kg
12 kJ/kg
100 kJ/kg
Un ciclo monostadio a R134a opera con I seguenti dati: Tevap = - 10 °C, Tcond = 40 °C, Temperatura di sottoraffreddamento Tsub = 38 °C. Calcolare l'effetto frigorifero
174 kJ/kg
143 kJ/kg
120 kJ/kg
99 kJ/kg
03. Un ciclo monostadio a R134a opera con I seguenti dati: Tevap = - 10 °C, Tcond = 40 °C. Calcolare l'effetto frigorifero
160 kJ/kg
120 kJ/kg
135 kJ/kg
85 kJ/kg
Un ciclo monostadio a R134a opera con I seguenti dati: Tevap = - 10 °C, Tcond = 40 °C, surriscaldamento 5°C. Calcolare l'effetto frigorifero
120 kJ/kg
160 kJ/kg
143 kJ/kg
85 kJ/kg
05. Un ciclo monostadio a R134a opera con I seguenti dati: Tevap = - 10 °C, Tcond = 40 °C, surriscaldamento 5°C. Calcolare il lavoro specifico di compressione
34 kJ/kg
60 kJ/kg
10 kJ/kg
85 kJ/kg
Si intende usare una pompa di calore durante l'inverno per riscaldare una casa. Se per mantenere la temperatura della casa a 20 °C, con una temperatura esterna di - 5 °C, occorre fornire una potenza termica di 37.5 kW, si determini la minima potenza meccanica richiesta dalla pompa di calore per soddisfare questo fabbisogno di energia termica.
15 kW
30 W
3.2 kW
10 kW
07. Il ciclo a compressione di vapore standard si discosta dal ciclo inverso ideale di Carnot per I motivi elencati. Tutti tranne uno. Quale?
Il vapore a fine compressione è surriscaldato
Si preferisce l'adozione di una valvola di laminazione al posto della turbina
Esistono perdite di pressione negli scambiatori
E' necessario un opportuno ?T tra il fluido di lavoro e l'ambiente interagente
08. Quale tra questi componenti non è presente in un ciclo inverso reale di Carnot?
Valvola di laminazione
Condensatore
Turbina
Compressore
Un ciclo monostadio a R134a opera con I seguenti dati: Tevap = - 20 °C, Tcond = 40 °C. Calcolare l'effetto frigorifero
143 kJ/kg
174 kJ/kg
100 kJ/kg
130 kJ/kg
11. Il ciclo inverso di Carnot e composto dalle seguenti trasformazioni reversibili
2 isocore e 2 isoterme
2 isocore e 2 isobare
2 adiabatiche e 2 isobare
2 adiabatiche e 2 isoterme
01. Secondo la legge di Dalton, la pressione dell'aria umida è
P=pv
P=pa-pv
P=pa+pv
P=pa
02. L'espressione dell'umidità relativa è
UR=x p /(0.622+x)pvs
UR=x p /(0.622-x)pvs
UR=x p /(0.622+x)pa
UR=x pa /(0.622+x)pvs
03. Nella applicazioni che interessano l'aria atmosferica, I gas che la compongono possono considerarsi:
L'aria secca come gas reale e il vapore come gas ideale
L'aria secca come gas reale e il vapore come gas reale
L'aria secca come gas ideale e il vapore come gas reale
L'aria secca come gas ideale e il vapore come gas ideale
04. Quale dei seguenti è il componente dell'aria atmosferica presente in minor percentuale?
Ossigeno
Vapore
Azoto
Anidride carbonica
05. Si parla di vapore per la fase gassosa di una sostanza
Al di sopra del punto triplo
A temperatura inferiore alla temperatura critica
Nella regione del sottoraffreddato
A pressione inferiore alla pressione critica
06. Come si definisce l'umidità specifica?
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di aria secca
Il rapporto tra la massa d'aria umida e la massa di vapore
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di vapore saturo
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di aria totale
07. L'umidità assoluta si può esprimere come:
X=0.622 pv/pa
X=0.622 pv/(pa-pv)
X=0.622 (p-pv)/pv
X= 0.622 pv/(pv+pa)
08. Il processo di saturazione adiabatica si può approssimare
A nessun altro processo
Al processo isotermo
Al processo isobaro
Al processo isentalpico
09. La temperatura di saturazione adiabatica
La temperatura alla quale l'acqua, evaporando nell'aria in modo adiabatico, porta l'aria stessa a saturazione allo stesso valore di pressione
Nessuna delle altre
La temperatura alla quale l'acqua, evaporando nell'aria in modo adiabatico, porta l'aria stessa a saturazione allo stesso valore di temperatura
La temperatura alla quale l'acqua evaporando porta l'aria stessa a saturazione allo stesso valore di pressione
10. La temperatura di rugiada è
La temperatura alla quale inizia la condensazione quando si impone all'aria un raffreddamento isobaro
La temperatura alla quale tutto il vapore contenuto nell'aria condensa
La temperatura alla quale inizia la condensazione quando si impone all'aria un raffreddamento isentalpico
Nessuna delle altre
11. Lo psicrometro misura la temperatura a bulbo umido e la temperatura a bulbo asciutto
Non si può dire nulla solo con queste informazioni
Più è alta la differenza di temperatura rilevata dai due e più è bassa l'umidità relativa
Più è alta la differenza di temperatura rilevata dai due e più è alta l'umidità relativa
Più è bassa la differenza di temperatura rilevata dai due e più è bassa l'umidità relativa
12. A 20°C la pressione di vapore saturo in atmosfera è 0.02337 bar. Sapendo che l'umidità specifica vale 3.5 g/kg, calcolare l'umidità relativa
0,24
0,64
0,32
0,48
13. Come si definisce l'umidità relativa?
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di vapore saturo alla stessa temperatura
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di aria totale
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di aria secca
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di vapore saturo alla stessa pressione
14. Come si definisce l'umidità assoluta?
Il rapporto tra la massa d'aria umida e la massa di vapore
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di aria secca
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di aria totale
Il rapporto tra la massa di vapore e la massa di vapore saturo
01. Una portata di 50 m3/min di aria satura in uscita dalla sezione di raffreddamento di un impianto di condizionamento dell'aria a 14 °C viene miscelata adiabaticamente con una portata d'aria esterna di 20 m3/min a 32 °C e 60 per cento di umidità relativa. Facendo l'ipotesi che il processo di miscelazione avvenga alla pressione di 101.325 kPa, si determinino l'entalpia della miscela
75 kJ/kg
51 kJ/kg
45 kJ/kg
67 kJ/kg
Una portata di 50 m3/min di aria satura in uscita dalla sezione di raffreddamento di un impianto di condizionamento dell'aria a 14 °C viene miscelata adiabaticamente con una portata d'aria esterna di 20 m3/min a 32 °C e 60 per cento di umidità relativa. Facendo l'ipotesi che il processo di miscelazione avvenga alla pressione di 101.325 kPa, si determinino il titolo dell'aria della miscela
0.03 kg/kg
1 kg/kg
5 g/kg
13 g/kg
01. Il raffreddamento con deumidificazione si rappresenta sul diagramma psicrometrico con
Un processo a umidità specifica costante e un precesso isentalpico
Un processo isentalpico
Un processo a umidità specifica costante e un precesso a umidità relativa costante
Un processo a umidità specifica costante e un precesso isotermo
02. Il raffreddamento per evaporazione si rappresenta sul diagramma psicrometrico con
Un processo a umidità specifica costante e un precesso a umidità relativa costante
Un processo isentalpico
Un processo a umidità specifica costante e un precesso isentalpico
Un processo a umidità specifica costante e un precesso isotermo
03. Il riscaldamento con umidificazione a vapore si rappresenta sul diagramma psicrometrico con
Un processo a umidità specifica costante e un precesso a umidità relativa costante
Un processo a umidità specifica costante e un precesso isotermo
Un processo a umidità specifica costante e un precesso isentalpico
Un processo isentalpico
04. Il riscaldamento con umidificazione ad acqua si rappresenta sul diagramma psicrometrico con
Un processo a umidità specifica costante e un precesso isotermo
Un processo isentalpico
Un processo a umidità specifica costante e un precesso a umidità relativa costante
Un processo a umidità specifica costante e un precesso isentalpico
05. Il riscaldamento sensibile dell'aria umida avviene a
Umidità relativa costante
Temperatura a bulbo umido costante
Entalpia costante
Umidità specifica costante
01. Si consideri una parete di superficie unitaria e spessa 0.3 m, di conducibilità termica k = 0.9 W m-1 °C-1. Le temperature delle superfici interna ed esterna della parete, misurate in un certo giorno, risultano essere 16°C e 2°C, rispettivamente. Si determini la potenza termica dissipata attraverso la parete.
630 W
50 kW
42 W
420 Wh
Calcolare la resistenza e la potenza termica che attraversano una parete (6 m X 3 m) di mattoni comuni (conducibilità termica k = 0.5 W m-1 K-1), spessa 120 mm ed avente una densità di 1800 kg/m3 le cui superfici esterne sono alla temperatura di 15 °C e 6 °C.
0.013 K/W
1.5 W/m
0.25 K/W
1.3 K/W
La parete di un frigorifero è costituita da uno strato di lana di vetro racchiuso tra due lamine di alluminio spesse 0.5 mm (k = 200 W m-1 K-1). Le conduttanze convettive medie unitarie relative alle superfici interna ed esterna valgono rispettivamente 11 e 6 W m-2 K-1. Si dimensioni lo spessore dello strato di lana di vetro affinché il flusso specifico non superi I 22 W/m2. Dati: te = 30°C; ti = -1 °C; kLV = 0.03 W m-1 K-1
0.035 m
3.5 mm
0.048 cm
0.48 m
La parete di un frigorifero è costituita da uno strato di lana di vetro racchiuso tra due lamine di alluminio spesse 0.5 mm (k = 200 W m-1 K-1). Le conduttanze convettive medie unitarie relative alle superfici interna ed esterna valgono rispettivamente 11 e 6 W m-2 K-1. Lo spessore della lana di vetro è 4 cm. Calcolare la potenza termica. Dati: te = 25 °C; ti = -1 °C; kLV = 0.03 W m-1 K-1
15.2 W/m^2
16 W
17 kW
16.3 W/m^2
Un filo elettrico lungo 10 m e diametro di 2 mm è avvolto con una copertura di plastica [k = 0.15 W m-1 °C-1] dello spessore di 1 mm. Misure elettriche indicano che una corrente di 10 A passa attraverso il filo con una differenza di potenziale pari a 8 V. Il filo elettrico è esposto a una temperatura media T¥ = 30 °C e il coefficiente di scambio termico convettivo vale h = 18 W m-2 °C-1. Determinare la temperatura all'interfaccia filo elettrico-plastica.
11°C
45°C
71°C
39°c
Un filo elettrico lungo 10 m e diametro di 2 mm è avvolto con una copertura di plastica [k = 0.15 W m-1 °C-1] dello spessore di 1 mm. Il filo elettrico è esposto a una temperatura media T¥ = 30 °C e il coefficiente di scambio termico convettivo vale h = 18 W m-2 °C-1. .Calcolare la resistenza termica del filo.
0.48 m^2K/W
0.43 W/K m^2
0.5 W/K
0.52 K/W
03. Il fattore di forma per conduzione
Dipende dalla geometria e dalla differenza di temperatura
è una costante per ogni forma considerata
Dipende solo dalla geometria del problema
Dipende dalla differenza di temperatura
01. Quale delle seguenti affermazioni sulla conducibilità termica non è corretta?
Nessuna delle altre
Il rame ha un valore elevato di conducibilità termica
La conducibilità termica è una misura della capacità di un materiale di condurre calore
La conducibilità termica è potenza termica che si trasmette attraverso uno spessore unitario del materiale per unità di superficie e per differenza di temperatura unitaria
Un flusso d'aria a 50 °C scorre alla velocità di 4 m/s su una piastra lunga 10 m e a temperatura di 30 °C. Calcolare il numero di Nusselt. (Nu=0.664*Re^0.5*Pr^1/3)
1003
845,3
1918
904
Durante una fredda giornata invernale, vento a 55 km/h spira parallelamente a un muro di una casa alto 4 m e lungo 10 m. Se l'aria esterna è a 7°C e la temperatura superficiale del muro è 13°C, determinare il numero di reynolds.
1,09 E^08
4303599
10758998
500000
Durante una fredda giornata invernale, vento a 55 km/h spira parallelamente a un muro di una casa alto 4 m e lungo 10 m. Se l'aria esterna è a 7°C e la temperatura superficiale del muro è 13°C, determinare le proprietà dell'aria.
Pr = 0,711 [W/m*°C]; k=0,0250; v= 1,42E-05 [m^2/s]
Pr = 0,719 [W/m*°C]; k=0,0246; v= 1,4E-05 [m^2/s]
Pr = 0,713 [W/m*°C]; k=0,0242; v= 1,33E-05 [m^2/s]
Pr = 0,711 [kW/m*°C]; k=0,0250; v= 1,42E-05 [m^2/s]
Noti il Nu=1918, la lunghezza caratteristica L= 5m e la conducibilità termica k=0.144 W/mK, calcolare il coefficiente h
45 W/m^2 K
15 m^2K/W
60 W/m^2K
55 W/m^2°C
Un flusso d'aria a 50 °C scorre alla velocità di 4 m/s su una piastra lunga 10 m e a temperatura di 30 °C. Calcolare il numero di Reynolds (Nu=0.664*Re^0.5*Pr^1/3)
2.3*10^6
250000
2.4*10^5
20000
Un flusso d'aria a 50 °C scorre alla velocità di 4 m/s su una piastra lunga 10 m e a temperatura di 30 °C. Determinare il calore scambiato (Nu=0.664*Re^0.5*Pr^1/3)
510 kJ
500 kW
494 W
481 W
07. Nota la differenza di temperatura di 7°C, l'area della piastra A=40 m^2 e il coefficiente h=33 W/m^2K, calcolare il calore trasmesso per convezione.
11 kW
750 W
9.2 kW
8000 W
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