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Ecco il compito di Fisica Tecnica di Gennaio
Con riferimento ad un impianto termico a motore con turbina a vapore operante tra i SET a temperatura Ta(1273k) e Tb (323K) e funzionante con acqua (m=3.00Kg/s) si ipotizzi che la potenza meccanica ottenuta dalla turbina dell’impianto sia fornita ad una macchina inversa di Carnot funzionante da pompa di calore tra i SET alle temperature Tb e Tc, con Tb maggiore di Tc. La potenza termica non convertita nel ciclo e quella ottenuta dalla pompa di calore, vengono fornite entrambe al SET a temperatura Tb; tale potenza è pari complessivamente a 15,0MW. Con riferimento all’impianto termico motore, i rendimenti isoentropici delle pompe e della turbina sono rispettivamente 0,70 e 0,79, la pressione e il titolo all'ingresso della pompa sono 0,25 bar e 0, mentre la pressione e la temperatura all’ingresso della turbina sono pari rispettivamente a 150bar e 150°C. Nell’ipotesi di regime stazionario, flusso monodimensionale e perdite di carico nulle negli scambiatori, si determinino: rendimento dell’impianto a motore, produzione entropica globale, coefficiente di prestazione della pompa di calore.
In un vasto ambiente è collocato un tubo (K=1.00 W/mK) cavo orizzontale di raggio interno(r1), raggio esterno(r2) con lunghezza ( L) pari rispettivamente a 20,0 cm, 27,0cm e 6,00m, attraversato da una portata di vapor d’acqua pari a 0,109Kg/s che a pressione costante(10 bar) entra nel tubo in condizione di vapore saturo secco ed esce con titolo pari a 0,979. La superficie esterna del condotto è ricoperto da una guaina di isolante il cui spessore è pari a 3,10cm e la cui conducibilità è pari a 0,150W/mK. Sapendo che 293K è la temperatura sia dell’ambiente molto vasto che dell’aria in cui è immerso il tubo cavo orizzontale coibentato determinare la temperatura e l’emttenza esterna della guaina ipotizzata grigia.
Se qualcuno sa come si risolvono i problemi, xfavore posti la soluzione……
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