Fluido in moto

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Stardust
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Fluido in moto

Messaggio da Stardust » 2 giu 2011, 20:36

Un recipiente cilindrico di sezione S è riempito fino ad una altezza h1 di acqua, per la parte
rimanente di vapore saturo. Sul fondo è praticato un foro di sezione S1
S, collegato ad una conduttura che nel tratto finale riduce la sua sezione a S2 < S1 .
Fornendo calore al sistema si mantiene la pressione del vapore ad un valore P . Nella
conduttura si innesta un cilindro verticale aperto M , come in figura.
I diametri della conduttura sono tutti di dimensioni trascurabili rispetto ad h1.
1. Che altezza h2 raggiunge l’acqua nel cilindro M se l’apertura di sezione S2 è man-
tenuta chiusa?
2. Si apre adesso la conduttura, e in breve tempo si raggiunge lo stato stazionario.
Calcolare la nuova altezza h2 del liquido in M e la velocità con la quale l’acqua
esce dalla conduttura.
3. Detta V la velocità calcolata al punto precedente, dire quanto calore è necessario
fornire al sistema per unità di tempo per mantenere le condizioni stazionarie. Indicare con
λ il calore latente di evaporazione e con la densità del vapore.
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slashino
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Re: Fluido in moto

Messaggio da slashino » 8 giu 2011, 20:42

Trattando il problema qualitativamente:
-Prima dell'apertura l'altezza la pressione generata dall'altezza h2 deve equilibrare quella generata da h1 + quella generata dal peso del vapor saturo.
-Dopo l'apertura di s2 il liquido inizia a fluire verso l'esterno in regime stazionario, ovvero con la portata costante, ma a velocità sempre minore ( contemporaneamente anche h2 diminuirà ). Per calcolare h2 possiamo servirci dell'altezza piezometrica nell'equazione di bernulli, oppure, più genericamente, ricavare la pressione nel condotto di sezione s2 ( utilizzando bernulli, poichè la velocità di uscita da s2 è ricavabile ) ed eguagliarla alla pressione generata dalla colonnina di altezza h2.
- Per quanto riguarda il terzo punto, per mantere il tutto in regime stazionario dobbiamo fare in modo che la fonte di calore mantenga inalterata la quantità di vapor saturo, in modo tale che esso eserciti sempre la stessa pressione. Combinando la legge del calore di vaporizzazione e ricordando che la pressione è il rapporto tra forza e superficie ( nel nostro caso s ), ricaviamo la potenza.

Attendo inevitabili correzioni :)

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Meta*
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Re: Fluido in moto

Messaggio da Meta* » 8 giu 2011, 23:11

1)
2) Considerando costante si può applicare Bernoulli
3) La pressione P deve compensare la differenza di pressione , in altre parole , impostando quindi la stessa equazione del punto 2 si può calcolare la pressione totale necessaria e da calcolare

spn
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Re: Fluido in moto

Messaggio da spn » 9 giu 2011, 16:18

Ma tipo dare una soluzione decente?
''Aoh, ma che sète tutti dè 'a lazio !?'' (cit. autista romano sulla maglia ufficiale dell'IPhO Team)

slashino
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Re: Fluido in moto

Messaggio da slashino » 9 giu 2011, 20:12

concordo :(

Stardust
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Re: Fluido in moto

Messaggio da Stardust » 11 giu 2011, 13:28

spn ha scritto:Ma tipo dare una soluzione decente?
Ecco che interviene l'autorità a riportare l'ordine... ;)
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