Principi di Ingegneria Chimica Anno Accademico Cognome Nome Matricola Firma

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1 rincipi i Ingegneria Chimica Anno Accaemico -3 Cognome Nome Maricola Firma roblema. ue erbaoi cilinrici i ugual iamero conengono acqua, fino ai livelli e, alla emperaura e ono aperi all amofera. I ue erbaoi ono connei a un circuio coiuio a ue rai i ubazione licia, i iamero inerno e energia pecifica. La valvola è i nuovo ipo,, e i lunghezze e. La pompa è in grao i fornire al liquio una 3 e il uo coefficiene i peria per ario è L L una funzione incognia ella poraa volumerica, ( ). Vengono eeguii alcuni eperimeni, variano il grao i chiuura ella valvola ( è la valvola compleamene apera, è la valvola chiua) e miurano la poraa volumerica i acqua che circola. urane gli eperimeni i livelli i liquio nel erbaoio vengono manenui coani (aggiungeno acqua al primo e oglienone al econo), i riulai egli eperimeni ono nella abella.. Calcolare il coefficiene per alcuni egli eperimeni elencai in abella (almeno re);. iagrammare l anameno el coefficiene conro il grao i chiuura ella valvola ; 3. Calcolare la poraa che fluirà nel circuio quano.3 e confronarla col ao oenibile per inerpolazione alla abella. ai. m, m, 5 C,.5 cm, 5.8 cm, 3 m, m, 5 J/kg., aimenionale , liri/ roblema. Una barra cilinrica i nafalina (compoo A, i maa molecolare e enià ), i iamero iniziale e i lunghezza, è inveia a una correne i aria (compoo B) pura a velocià, orogonale all ae ella barra. Il iema è alla emperaura e alla preione, in quee conizioni la preione i ublimazione ella nafalina vale e il coefficiene i iffuione nafalina-aria vale.. Calcolare il valore el coefficiene i cambio i maeria per convezione in aria; Ipoizzano inolre che lo cambio i maeria avvenga olo aravero la uperficie laerale e che il numero i Sherwoo ia coane e uguale al uo valore iniziale, calcolare:. Il empo neceario affinché la barra ublimi compleamene e epoa alla correne aria pura; 3. Il iamero finale ella barra e il fenomeno i verifica in un recipiene i volume, compleamene agiao, quano la preione i aurazione ella nafalina in aria è uguale al 99% ella preione i ublimazione. ai. 5 cm, 5 cm, 5 m/, 5 C, bar,.5 bar, 6 6 m /, m 3,.8 kg/mol, kg/m 3. Iruzioni: compilare innanziuo con i propri ai la pare ala i queo foglio; per le ripoe uilizzare olo queo foglio. rova cria luglio 3

2 m h m h 3 m.5 cm 5.8 cm L 3m L m W 5 J kg T 5 C ρ ρ w ( T) kg m 3 w ( T) 9.9 a Bilancio i E.M. "" - "3" v gh emplificano ρ v 3 gh 3 v 3 v ρ f L.5 f L.5 v v f L f L e v ( R) W e v ( R) W a cui e v W v f L.5 v f L per ogni poraa Vp v ( Vp) Vp π v ( Vp) Vp π f al iagramma el Fanning o alla formula i Haalan ρ f ( Vp) fv ( Vp) ρ f ( Vp) fv ( Vp) i 9

3 R i Vp i V p R i Vp i v Vp i m v Vp i m f Vp i f Vp i e v ( Vp) W v ( Vp) f ( Vp) L.5 v ( Vp) f ( Vp) L R i Vp i e v Vp i e v Vp i R i R. e 3 v Vp R. e v Vp 6.96 inerpolano linearmene per R.3 Vp Vp 3 Vp.3 R R.3 R 3 Vp 3 3 e v Vp 3 e v Vp e v..3 R R R e 3 v Vp (il valore erorico è e v.eo (.3) 9.55 ) La poraa volumerica i ricava riolveno per enaivi il BEM, ovvero Vp Given e v ( Vp) e v..3 Vp Minerr( Vp). v ( Vp) 8. m v ( Vp).5 m f ( Vp) f ( Vp).38 3 ρ v ( Vp).5 5 ρ v ( Vp).6 5

4 R 8.3 J molk L 5cm 5cm v inf 5 m bar AB 6 6 m V m 3 M A.8 kg ρ kg ubl.5bar mol m 3 T 5 C v inf N Re.7 ν A ( T) N ν A ( T) Sc. AB.5.67 N Sh.N Re.6N Re N Sc Che equivale a leggere al grafico i pag. 7 N Sh j N Sh AB k.33 C N Re N Sc.6 m Bilancio i maeria (barra epoa all'aria pura) ρ π () L ubl π () Lk C M A ΔC A ΔC A c o inf RT ubl ρπ L () () () ( ) () π () L N h AB () ubl M A RT ubl ubl N ρ Sh AB M A A A RT ρ N Sh AB M A m RT () A min A 36 5 () 3 cm min

5 Bilancio i maeria ulla barra (nel cao i ublimazione in un volume V) ρ π () L ρπ L () () π () L N Sh AB () c o M A ubl A () ovvero () () N ρ Sh AB M A RT ubl A () ().A() è la preione parziale i nafalene nel volume (è una funzione el empo) B ρ N Sh AB M A m RT bar c o RT Bilancio i maeria nel volume V A () Vc o c o V A () π () L N Sh AB () c o ubl A () ovvero π LN Sh AB ubl A () A () V A ( ) A Aria inizialmene pura π LN Sh AB V.68 3 inegrano ln ubl A () ubl A A ( ).99 ubl ubl.99 ubl ln.9 ubl () ubl A () ubl exp A () ubl exp 3.min ubl. bar A () bar. 3 min Inereno l'eq. () nell'eq. () () () B ubl A () B ubl exp inegrano () () B ubl exp B ubl exp () B ubl exp ( ).97cm