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POLITECNICO DI MILANO SCUOLA DI INGEGNERIA INDUSTRIALE CORSO DI ENERGETICA GENERALE PROVA SCRITTA DEL 4-07-13 Nome e Cognome ............................................................. Matr................. Tema 1 (punti 7) Si consideri un sistema in cui avviene una reazione di combustione di butano (C4H10) incompleta con eccesso d’aria, in cui il carbonio presente tra i reagenti forma, in termini molari, anidride carbonica per il 70% e monossido di carbonio per il restante 30%. L’eccesso d’aria viene regolato opportunamente affinchè i prodotti di combustione siano a 1900 K. Si supponga inoltre che i prodotti siano gas ideali alla pressione di 10 bar e che i reagenti siano gas ideali alla pressione di 10 bar e alla temperatura Ta = 298 K. Si supponga infine di valutare l’exergia chimica dei prodotti di combustione tenendo conto del solo CO (trascurando, quindi, i contributi derivanti dalle altre sostanze presenti tra i fumi di combustione). Calcolare, utilizzando i dati riportati in tabella (i dati relativi all’exergia non comprendono il contributo derivante dallo squilibrio di pressione rispetto a Pa): a) la quantità di calore effettivamente liberata durante la combustione; b) l’exergia distrutta nel sistema considerato; c) il rendimento exergetico del sistema considerato. hf ex a 1900 KΔh a 1900 Kex chimica kJ/kmol kJ/kmol kJ/kmol kJ/kmol C4H10 -­‐126.150 2.818.930 CO2 -­‐393.520 57.960 85.787 CO -­‐110.540 35.436 53.106 275.430 H2O -­‐241.830 44.071 65.858 N2 35.004 52.594 O2 36.814 55.189 Tema 2 (punti 9) Si consideri un impianto geotermoelettrico binario in grado di sviluppare una potenza complessiva di 1,5 MW tramite un ciclo Rankine percorso da isopentano, con portata di 20 kg/s. L’impianto è alimentato da un fluido geotermico a bassa entalpia (acqua liquida…