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POLITECNICO DI MILANO FACOLTA’ DI INGEGNERIA BOVISA CORSO DI ENERGETICA GENERALE PROVA SCRITTA DEL 07-09-12 Nome e Cognome ............................................................. Matr................. Tema 1 (punti 9) Si consideri una camera di combustione in cui il propano C3H8 (gas perfetto con cp = 74 J/molK) subisce una combustione completa. Nella camera di combustione entra il combustibile a 80°C e 10 bar e l’aria comburente (assunta come gas ideale) a 200°C e 10 bar. I fumi di combustione che fuoriescono presentano una temperatura adiabatica di fiamma che deve essere mantenuta a 1800°C e una pressione di 10 bar. Assumendo Ta = 25°C e Pa = 1 bar, calcolare: a) l’eccesso d’aria necessario per fare in modo che la temperatura adiabatica di fiamma non superi i 1800°C; b) l’exergia distrutta nella combustione adiabatica; c) il rendimento exergetico della combustione adiabatica. Ai fini del calcolo, si utilizzino i dati riportati nella tabella seguente. ex a 1800 °CΔh a 1800 °Cex a 200 °C kJ/kmol kJ/kmol kJ/kmol CO2 66.847 96.223 H2O 51.191 74.302 N2 40.310 58.824 O2 42.210 61.522 aria 1.104 Tema 2 (punti 9) Uno stabilimento industriale richiede la fornitura media di 240 kW termici per il riscaldamento invernale e l’estrazione media di 120 kW termici per il raffrescamento estivo. In particolare, durante il periodo invernale si vuole mantenere una temperatura interna di circa 18°C, a fronte di una Ta media pari a circa 4°C; durante il periodo estivo si vuole mantenere una temperatura interna di circa 22°C, a fronte di una Ta media pari a circa 28°C. A tal fine, viene utilizzato un impianto di cogenerazione integrato da una pompa di calore (COP = 3) per il riscaldamento invernale e un frigorifero a compressione (ε = 2) per il condizionamento estivo. Tutta e solo…