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Cicli gas : esercizi risolti

Esercizio 1

Viene realizzato un ciclo di Carnot tra due sorgenti alle temperature Ts=370°K e Ti=240°K con una pressione massima di 700kPa ed una pressione minima di 100 kPa.


Il fluido di lavoro è costituito da 1kg di azoto
RN2=0,296 kJ/kg°K.

Determinare i valori delle coordinate nel piano PV.
Calcolare la quantità di calore scambiato alla temperatura superiore e a quella inferiore.
Trovare il rendimento del ciclo motore.    
Esercizio 2
Una massa m=0,85 kg di aria esegue un ciclo di Carnot tra i seguenti punti

p1=1180 kPa
p2=590 kPa
p3=196 kPa
Ts=473°K
Raria=0,287kJ/kg°k

Trova le coordinate mancanti dei quattro punti del ciclo sul piano PV, il lavoro compiuto ed il rendimento.     
Esercizio 3
Un ciclo di Carnot viene eseguito da 10kg di azoto tra le due sorgenti termiche

Ts=1000°K
Ti=300°K,
si conosce
p4=98,1kPa
qs=q12=548 kJ/kg

Determina il diagramma del ciclo sul piano PV e il rendimento.  
Esercizio 4

Dell'ossigeno (k=1,4) evolve secondo un ciclo dato dalle seguenti trasformazioni:
Compressione isoterma da 1 (p1=0,9bar v1=0,88 m3/kg) a 2.
Trasformazione isocora da 2 a 3 (p3=21,5bar) .
Trasformazione politropica da 3 a 1 (n=1,32).

Determinare La temperatura massima e minima del ciclo. Le quantità di calore scambiate lungo le singole trasformazioni. Il rendimento.   
Esercizio 5

Dell'aria secca (k=1,4, R=0,287 kJ/kg°K) evolve secondo un ciclo costituito dalle seguenti trasformazioni:
Compressione isoterma da 1 (p1=1,3bar) a 2. Compressione adiabatica da 2 a 3 (p3=17bar e v3=0,087 m3/kg).
Trasformazione isobara da 3 a 4 (T4=615°K).
Trasformazione politropica da 4 a 1 (n=1,23).

Trovare le quantità di calore scambiate lungo le singole trasformazioni e il rendimento.           



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