Re: Miscela di gas reali: calcolo temperatura finale

From: Konx <cescozep_at_gmail.com>
Date: Thu, 5 Mar 2009 00:01:09 -0800 (PST)

> Scusa, ma non si capisce: hai tre gas, ciascuno dei quali e' una
> miscela, oppure tre gas puri, con cui fai una miscela?
> Le percentuali che cosa sono: in massa (vulgo: in peso)?

ciao! Rispondo alle tue giuste osservazioni :)

Ho 3 miscele che voglio mescolare: quindi 3 gas (stiamo parlando di
gas di scarico) che vengono fatti confluire in un unico tubo.


>
> > Quel che voglio calcolare � la temperatura finale.
>
> Altra cosa poco chiara: in che condizioni esegui la miscelazione?
> Volume costante? Pressione costante?
> Suppongo adiabatica, ma non l'hai detto...
>
> Forse per questo nessuno ti ha risposto :)

Specifico meglio il problema (che forse abbiamo risolto, ma con una
soluzione che non mi piace molto :P):

Le 3 miscele, come detto, sono gas di scarico di motori: queste
vengono convogliate tramite tubi e ad un certo punto c'� l'esigenza di
unire i 3 tubi e vedere la composizione (facile) e la temperatura
(complicato) della miscela finale.


>
> > Dove sorge il problema? per calcolare la temperatura finale ho trovato
> > delle formule che coinvolgono Cp (o Cv). il punto � che gli stessi Cp
> > e Cv _dipendono_ dalla temperatura.
>
> Mah, io di questo mi preoccuperei poco, a meno che non consideriamo
> condizioni estreme.
> E' vero che i cal. spec. variano con la temperatura, ma assai poco.
> Quindi a meno che tu non voglia un risultato estremamente preciso (il
> che avrebbe pochissimo senso fisico) non vedo problemi a trattarli
> come costanti.

In realt� a trattarli costanti si commette un errore parecchio
rilevante, proprio perch� (in linea teorica) vogliamo mescolare gas
che potrebbero fare sbalzi di temperatura di centinaia di gradi.

Al momento la soluzione adottata � stata di tipo numerico: ovvero si
procede a fare un'iterazione su un primo valore stimato di entalpia e
temperatura finali, e si itera facendo convergere le cose. (scusa la
spiegazione poco dettagliata, ma la soluzione � stata trovata da altri
e me l'hanno spiegata solo parzialmente).

Io avevo pensato ad una cosa di questo tipo invece: considero il
problema e lo divido in sotto-problemi (unione di 2 tubi e quindi due
miscele alla volta). Abbiamo quindi un gas a T maggiore e uno a T
minore. Di sicuro sappiamo che i gas non fanno lavoro (� possibile
immaginare la cosa abbastanza bene con il classico problema della
scatola con due scompartimenti separati, e poi il setto che separa
viene rimosso). Allora io dico: il gas a T maggiore (Ti) cede una
piccola quantit� di calore (diciamo Q1) diminuendo la Ti ad un valore
T2. Il gas a temperatura minore (Tm) assorbe questo calore, aumentando
leggermente la sua Tm ad un valore T3. In questi processi
"infinitesimi" (passatemi il termine per favore :P) posso considerare
il Cp costante. A questo punto ri-eseguo il procedimento, cambiando il
Cp del gas a Temperatura maggiore (che ora � T2) che diventa da Cp
(Ti)-->Cp(T2). In questo modo, per iterazioni successive, faccio
convergere le temperature.

NB: usiamo il Cp perch� le condizioni di lavoro sono sicuramente a
pressione costante.

Che dite, pu� essere sensato?

Scusate la poca chiarezza iniziale e comunque grazie della
risposta! :)

ciao

Francesco.
Received on Thu Mar 05 2009 - 09:01:09 CET