2024 07 24

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Termodinamica dell’Ingegneria Chimica Proff. Carlo Cavallo� e Renato Rota Appello del 24/07/2024 SECONDO QUESITO (OBBLIGATORIO RISULTATO NUMERICO) Una corrente composta da una miscela di idrogeno (H2) e triclorosilano (SiHCl3), viene alimentata a un reatore mantenuto alla pressione di 1 bar e a una temperatura alla quale SiHCl3 si decompone parzialmente a dare acido cloridrico (HCl) e diclorosilano (SiCl2). La portata di SiHCl3 alimentata al reatore è pari a 𝑛𝑛̇ 𝐼𝐼𝐼𝐼,𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆3=1 mol/s e il rapporto tra la portata molare di H2 e SiHCl3 nella corrente in ingresso è pari a 1+ α/10 essendo α l’ul�ma cifra del proprio Numero persona – per esempio: Numero persona 10462523  α=3  𝑛𝑛̇ 𝐼𝐼𝐼𝐼,𝑆𝑆2/𝑛𝑛̇ 𝐼𝐼𝐼𝐼,𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆3 =1+3/10=1.3. Si chiede di determinare la temperatura cui deve operare il reatore perché la frazione molare di SiHCl3 in uscita dal reatore sia uguale a 0.1. Al fine dei calcoli si assuma che le entalpie di formazione delle diverse specie siano c o s t a n � c o n l a t e m p e r a t u r a e u g u a l i a i v a l o r i a 2 9 8 K e che la corrente gassosa uscente sia in condizioni di equilibrio. PRIMO QUESITO (OBBLIGATORIA COMPILAZIONE QUADRO SINOTTICO) Una corrente gassosa (1) contenente idrogeno (H2) e acido cloridrico (HCl) viene alimentata ad un reatore con una portata pari a 𝑛𝑛̇1=10 mol/s a 25 °C. Il rapporto tra la portata molare di H2 e HCl nella corrente 1 è pari a 1+α/10 essendo α l’ul�ma cifra del proprio Numero persona – per esempio: Numero persona 10462523  α=3  𝑛𝑛̇ 1,𝑆𝑆2/𝑛𝑛̇1,𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=1+3/10=1.3. Nel reatore i compos� alimenta� reagiscono con silicio (Si) in fase solida presente nel reatore in largo eccesso rispeto agli altri reagen�, portando alla formazione del composto gassoso triclorosilano (SiHCl3). Il reatore opera a una temperatura di 1200 K e a…