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Circuito a pressione costante,comelo realizzo???formule

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  • Circuito a pressione costante,comelo realizzo???formule

    Buonasera Ragazzi,
    il mio problema è questo:
    Ho un circuito in cui vi è aria e nanoparticelle,questo circuito viene caricato alla temperatura ambiente e,mediante somministrazione di calore esterno,raggiunge i 500 gradi circa.
    Devo progettare e realizzare un serbatoio ad espansione di cui ho già un'idea i cui obieetivi siano :
    1)mantenere la pressione costante nel circuito(il serbatoio con pistone si espande aumentando il volume)
    2)compensare l'espansione volumetrica dell'aria(chiaramente)

    Ora il punto è questo : partendo da un volume inziale di circa 0,75 m^3 ad una temperatura ambiente di circa 20 °C come calcolo la pressione finale e il volume finale in modo da dimensionare opportunamente il serbatoio.
    Inoltre,è necessario dimensionare anche il peso del pistone per far si che esso si sollevi solo qualora la pressione superi il valore a cui deve rimanere costante,circa 1,5 atm.
    Grazie dell'attenzione
    Domenico

  • #2
    Si tratta di un'espansione isobara del gas e si risolve solo con un sistema a doppia equazione dei gas perfetti:

    Pi*Vi = n*R*Ti
    Pf*Vf = n*R*Tf

    Che diventano:

    (Pi*Vi)/(Pf*Vf) = Ti/Tf

    da cui:

    Vf = (Pi*Vi)/Pf *Tf/Ti

    Pi = 101325 Pascal
    Vi = 0,75 m3
    Pf = 101325*1.5 Pascal
    Ti = 273,15+20 = 293,15 Kelvin
    Tf = 273,15+500 = 773,15 Kelvin

    e il calcolo lo fai tu, perchè il mio ragioniere oggi non lavora...



    Che escursione termica ha il gas contenuto nel recipiente ?

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    • #3
      Grazie Mille della risposta,
      ho appena passato la palla al mio ragioniere !!!
      In termini di escursione,domattina ne parlo col prof e prendo dati più precisi,per ora so dirti che in termini di temepratura massima di arriverà intorno ai 550°C...
      Ancora grazie per la disponibilità.

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      • #4
        Originariamente inviato da domenico1984 Visualizza il messaggio
        dimensionare anche il peso del pistone per far si che esso si sollevi solo qualora la pressione superi il valore a cui deve rimanere costante,circa 1,5 atm.
        L'equazione di base (no attriti, equilibrio termodinamico) è

        p = p0 + mg/A

        dove:
        p = pressione del gas;
        p0 = pressione atmosferica;
        m = massa pistone;
        A = area di base del pistone.

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        • #5
          Intendevo "escursione termica" con T a regime, cioè intorno ai 500°C, perchè se l'escursione fosse dai 20° ai 500°, ci vorrebbe un pistone della madonna...

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