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POLITECNICO DI MILANO SCUOLA DI INGEGNERIA INDUSTRIALE CORSO DI ENERGETICA GENERALE PROVA SCRITTA DEL 15-02-13 Nome e Cognome ............................................................. Matr................. Tema 1 (punti 9) Si consideri un sistema in cui avviene la seguente reazione chimica endotermica: CH3OH + H2O = 3 H2 + CO2. Nell’ipotesi che Ta = 298,15 K e che: - i prodotti e i reagenti siano miscele di gas ideali alla temperatura di 600 K e a pressione totale pari a 1 bar; - il calore necessario affinché la reazione possa avvenire provenga da una sorgente termica a temperatura costante pari a 800 K, calcolare: a) la quantità di energia termica necessaria affinchè possa avvenire la reazione chimica endotermica, espressa in kJ per unità di mole di metanolo; b) l’exergia distrutta nel sistema considerato, espressa in kJ per unità di mole di metanolo; c) il rendimento exergetico del sistema considerato. Se la reazione avvenisse alla pressione totale costante di 2 bar di quanto cambierebbe l’exergia distrutta? Ai fini del calcolo, si utilizzino i dati riportati in tabella. (*) I valori riportati includono solo il contributo derivante da T. Tema 2 (punti 9) Si ipotizzi di analizzare il funzionamento estivo di un sistema di teleriscaldamento alimentato dall’energia termica prodotta in centrale da un impianto di cogenerazione con motori a combustione interna alimentati da CH4 e da una caldaia alimentata da biomasse vegetali (per le quali si assume che l’exergia chimica sia pari al PCI). Il calore prodotto viene trasportato tramite acqua liquida in pressione a 110°C e ceduto alle utenze termiche. L’acqua liquida ritorna in centrale a 70°C. Ai fini del calcolo si supponga di trascurare le perdite di massa e le perdite termiche. Il calore, in parte, alimenta utenze…
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