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POLITECNICO DI MILANO ING. ENG‐AER‐MEC. Corso di FONDAMENTI DI CHIMICA I PROVA IN ITINERE – 11 novembre 2011. Compito A Avvertenze: scrivere le soluzioni sull’apposito foglio che va completato con tutti i dati richiesti prima di iniziare la prova e che deve essere consegnato alla fine senza la minuta. Le soluzioni vanno scritte nello stesso ordine numerico degli esercizi proposti. I calcoli devono essere indicati per esteso e le risposte devono essere motivate. Esercizio 1 (4 punti). In uno scambiatore di calore vengono fatti passare 1.8 Kg/minuto di vapore acqueo (H2O(vap)). Il vapore entra nello scambiatore ad una T iniziale pari a 180°C ed esce dallo scambiatore sotto forma di H2O liquida a 50°C. Calcolare: a) il calore totale ceduto ogni minuto dall’H2O nello scambiatore b) la stessa acqua in uscita dallo scambiatore viene riutilizzata per produrre il vapore, quanti litri di metano, misurati a 25°C e 1 atm, è necessario bruciare (combustione) ogni minuto per poter produrre 1.8 Kg/minuto di vapore acqueo a 180°C partendo da acqua a 50°C? (Sapendo che ΔHevap H2O = 2272 KJ/Kg; cp H2O(l) = 4.186 KJ/Kg.K; cp H2O(v) = 1.926 KJ/Kg.K e ΔH°comb(metano) = ‐890 KJ/mol) Svolgimento: H2O(vap) (180°C) → H2O(vap) (100°C) → H2O(liq) (100°C) → H2O(liq) (50°C) Qtot = (1.8*1.926*80) + (1.8*2272) + (1.8*4.186*50) = 4744 KJ/minuto ceduti nello scambiatore ΔH°comb (methane) = ‐890 KJ/mole N° moli metano necessarie ogni minuto = 4744/890 = 5.33 moli/minuto V = nRT / P = (5.33*0.0821*298)/1 = 130 Lt/minuto necessari Esercizio 2 (3 punti): Discutere qualitativamente la solubilità in acqua e in benzene: a) C(graf); b) CH4; c) CaCl2 d) SO2 Svolgimento: a)insolubile sia in acqua che in benzene perché è un solido covalente; b) molecola apolare solubile in benzene (apolare) e non in acqua…
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