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Tema 2 (punti 7) Si consideri uno scambiatore di calore a miscela e uno a superficie, tra loro alternativi. Nel caso dello scambiatore a miscela, I'acqua (punto 1) viene mescolata con il vapore (punto 3), ottenendo acqua liquida in uscita (punto 2). Nel caso dello scambiatore a superficie, I'acqua nel corso della trasformazione isobara dal punto 4 al punto 5 assorbe il calore ceduto dal vapore (punto 6) che condensa e fuoriesce nel punto 7. Utilizzando i dati riportati in tabella e sapendo che, in entrambi gli scambiatori, la portata massica di acqua in ingresso è pari a 25 kgls mentre la portata massica di vapore è pari a 6 kg/s, si chiede di calcolare (con Pa: I bar e Ta: 15'C): a) 1o stato termodinamico dei punti 2 e 5 (in termini di h, T, P ed s); b) l'exergia distrutta in ciascuno dei due scambiatori di calore; c) il rendimento exergetico dello scambiatore di calore più efficiente. Proprietà dell'acqua Punto P fbarl T ["cl h fkJ/kol S fkJ/koKl 1e4 2î 30 127,90 0,4357 3 2l 230 2820,10 6.2920 6 e 230 2915,00 7,0999 7 e 158,84 670,42 1.9308 Proprietà dell'acqua a 25 bar T h s 140 590,5 1,7368 150 633,4 1,8394 160 676,6 '1,9402 Tema 3 (punti 9) Un produttore dispone di un impianto di produzione combinata di energia elettrica e calore alimentato da biomasse. L'impianto è basato su un ciclo Rankine con turbina a vapore e spillamenti, ha un rendimento di primo principio pari a 0,73 e un rendimento exergetico pari al35Yo (si assuma che I'exergia chimica delle biomasse sia pari al PC!. La sua produzione di energia elettrica Ee viene interamente immessa in rete e venduta, mentre la produzione di energia termica Et viene destinata ad uno stabilimento adiacente, sotto forma di acqua liquida in pressione d Td : 120"C, mentre Ta : 15oC. Applicando la defizione di cogenerazione…