Liquido v = costante u = u(T) p v T calore specifico costante con la temperatura T ERMODINAMICA DEGLI S TATI.

Presentazione sul tema: "Liquido v = costante u = u(T) p v T calore specifico costante con la temperatura T ERMODINAMICA DEGLI S TATI."— Transcript della presentazione:

1 liquido v = costante u = u(T) p v T calore specifico costante con la temperatura T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

2 liquido v = costante s = s(T) calore specifico costante con la temperatura T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

3 liquido v = costante h = h (p,T) calore specifico costante con la temperatura T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

4 liquido  u = c v  T  h = c v  T+ v  p  s = c v ln(T 2 / T 1 ) T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

5 Una pompa aspira acqua alla pressione ambiente ed allatemperatura di 12 °C e la comprime isoentropicamente fino alla pressione di 15 bar. Qual è la variazione di entalpiadell’acqua ? S OSTANZA : Acqua INGRESSO T=12 °C p=101 kPa USCITA s u =s i p=15 bar u i T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

6  h u - h i ) = c v  T u - T i ) + v  p u - p i ) c v = 4,19 kJ/kg K p u = 15 bar v = 0,001 m 3 /kg p i = 101 kPa T i = 12 °C T u = ? T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

7  s = c v ln(T u / T i )  s = 0 ln(T u / T i ) = 0 T u = T i  h u - h i ) = 0,001  1500 - 101) = 1,4 kJ/kg  h u - h i ) = c v  T u - T i ) + v  p u - p i ) T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

8 u In un elemento scaldante l’acqua entra alla pressione di 150 kPa ed alla temperatura di 60 °C e ne esce alla stessa pressione ed alla temperatura di 30 °C. Qual è la variazione di entalpia dell’acqua ?i S OSTANZA : Acqua INGRESSO T=60 °C p=150 kPa USCITA T=30 °C p=150 kPa T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

9  h u - h i ) = c v  T u - T i ) + v  p u - p i ) c v = 4,19 kJ/kg K T i = 60 °C T u = 30 °C  h u - h i ) = 4,19  30 - 60) = 126 kJ/kg T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

10 Le tabelle di proprietà di sostanze pure in fase liquida sono organizzate per un assegnato valore di pressione ed al variare della temperatura

11 T ERMODINAMICA DEGLI S TATI p = 25 [bar] T sat = 223.99 [°C] 20 1.0006 83.80 86.31 0.2961 40 1.0067 167.24 169.76 0.5715 60 1.0160 250.66 253.20 0.8298 80 1.0280 334.28 336.85 1.0736 100 1.0423 418.23 420.84 1.3050 120 1.0590 502.68 505.32 1.5255 140 1.0784 587.82 590.51 1.7369 160 1.1006 673.89 676.65 1.9404 180 1.1261 761.16 763.98 2.1375 200 1.1555 849.94 852.83 2.3294 220 1.1898 940.70 943.68 2.5174 Sat. 1.1973 959.11 962.11 2.5546 La temperatura di saturazione alla pressione di 25 bar è 223.99 °C Le proprietà sono tabellate per la pressione di 25 bar e per diverse temperature, fino a quella di saturazione Acqua

12 T ERMODINAMICA DEGLI S TATI acqua p A = 25 bar p A = 25 bar T A = 180°C 20 1.0006 83.80 86.31 0.2961 40 1.0067 167.24 169.76 0.5715 60 1.0160 250.66 253.20 0.8298 80 1.0280 334.28 336.85 1.0736 100 1.0423 418.23 420.84 1.3050 120 1.0590 502.68 505.32 1.5255 140 1.0784 587.82 590.51 1.7369 160 1.1006 673.89 676.65 1.9404 180 1.1261 761.16 763.98 2.1375 200 1.1555 849.94 852.83 2.3294 220 1.1898 940.70 943.68 2.5174 Sat. 1.1973 959.11 962.11 2.5546 v A = 0,0011 m 3 /kg 761,2 kJ/kg u A = h A = 764,0 kJ/kg s A = 2,137 kJ/kgK

13 T ERMODINAMICA DEGLI S TATI Le proprietà di sostanze pure in fase liquida possono essere correlate a quelle del liquido saturo alla stessa temperatura

14 liquido u = u l (T) h = h l (T)+ v [(p – p s (T)] s = s l (T) T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

15 t [°C]p [bar]v l [m 3 /kg]u l [kJ/kg]h l [kJ/kg]s l [kJ/kg] 46 0,10,0010 192 0,649 100 10,0010 417 1,303 152 50,0011 640 1,861 180 10 100,0011 762 763 2,139 264 500,0013114811542,920 3111000,0015139314083,360 3662000,0020178618264,014 acqua liquido saturo T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

16 acqua p A = 20 bar p A = 20 bar T A = 180°C p A > p sat (T A ) liquido t [°C]p [bar] 46 0,1 100 1 152 5 180 10 10 264 50 311100 366200 acqua T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

17 acqua p A = 20 bar p A = 20 bar T A = 180°C t [°C]p [bar]v l [m 3 /kg]u l [kJ/kg]h l [kJ/kg]s l [kJ/kg]100 10,0010 417 417 1,303 1,303 152 50,0011 640 640 1,861 1,861 180 10 100,0011 762 762 763 763 2,139 2,139 264 50 500,0013114811542,920 3111000,0015139314083,360 v A = 0,0011 m 3 /kg u A = 762 kJ/kg h A = s A = 2,14 kJ/kgK T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

18 acqua p A = 20 bar T A = 180°C t [°C]p [bar]v l [m 3 /kg]u l [kJ/kg]h l [kJ/kg]s l [kJ/kg]100 10,0010 417 417 1,303 1,303 152 50,0011 640 640 1,861 1,861 180 10 100,0011 762 762 763 763 2,139 2,139 264 50 500,0013114811542,920 3111000,0015139314083,360 h A = 763 kJ/kg+ 0,0011 (2000-1000) h A = 763+1,1 = 764 kJ/kg h A = h l (T)+ v [(p – p s (T)] T ERMODINAMICA DEGLI S TATI

19 acqua p A = 10 bar T A = 130°C t [°C]p [bar]v l [m 3 /kg]u l [kJ/kg]h l [kJ/kg]s l [kJ/kg]100 10,0010 417 417 1,303 1,303 152 50,0011 640 640 1,861 1,861 180 10 100,0011 762 762 763 763 2,139 2,139 264 50 500,0013114811542,920 3111000,0015139314083,360 v A = 0,0011 m 3 /kg u A = 762 kJ/kg s A = 2,14 kJ/kgK h A = 764 kJ/kg T ERMODINAMICA DEGLI S TATI