Fisica tecnica ambientale

Le turbine a gas sono generalmente utilizzate: per coprire i carichi di punta della domanda di energia elettrica. per coprire il carico di base della domanda di energia elettrica. per la produzione di calore. per la produzione di freddo.

Il recupero di calore nella turbina a gas avviene. comprimendo di meno l'aria. recuperando tutto il calore di raffreddamento per riscaldare completamente l'aria in ingresso. recuperando una parte del raffreddamento per fornire una parte del calore necessario al riscaldamento dell'aria in ingresso. riscaldando a una temperatura più bassa l'aria.

Il recupero di calore nella turbina a gas può avvenire: in qualunque caso. solo se la temperatura del fluido all'uscita della turbina è maggiore della temperatura del fluido all'uscita del compressore. solo se la temperatura del fluido all'uscita del compressore è maggiore della temperatura del fluido all'uscita della turbina. in nessun caso.

La cogenerazione è: produzione di vapore. produzione combinata di freddo e calore. produzione combinata di energia elettrica e lavoro meccanico. produzione combinata di energia elettrica e calore.

La cogenerazione in una turbina a gas: aumenta il rendimento energetico. diminuisce il rendimento energetico. non crea modifiche al rendimento energetico. porta il rendimento energetico ad 1.

La trigenerazione è: produzione di freddo a 3 diverse temperature. produzione di calore a 3 diverse temperature. produzione combinata di energia elettrica, calore e freddo. produzione di energia elettrica trifase.

Le turbine a gas nelle applicazioni in propulsione: non esistono. possono essere sia a ciclo chiuso che a ciclo aperto. sono a ciclo chiuso. sono a ciclo aperto.

Le turbine a gas possono essere equipaggiate negli aerei: solo come motore di emergenza. si. no. solo negli aerei piccoli.

Le turbine a gas nelle applicazioni in propulsione: non esistono. possono essere sia a combustione interna che esterna. sono a combustione interna. sono a combustione esterna.

Le turbine a gas sono in genere utilizzate per: elevate potenze. medie potenze. basse potenze. qualsiasi potenza.

Quale di queste forme di energia non è ottenibile da una macchina a vapore: energia geotermoelettrica. fotovoltaico. energia elettrica da combustibili fossili. energia elettrica da combustibili nucleari.

Le macchine a vapore sono macchine: a combustione esterna. a combustione interna. sia a combustione esterna che a combustione interna. che non producono lavoro utile.

Al giorno d'oggi le macchine a vapore sono principalmente utilizzate per: la produzione di calore. l'alimentazione dei trattori. l'alimentazione dei treni. la produzione di energia elettrica.

Per i vapori saturi le trasformazioni isobare coincidono con le: isoentalpiche. isoentropiche. isoterme. isocore.

Nel ciclo Rankine la compressione adiabatica avviene: in fase gassosa. in fase di vapore. in fase solida. in fase liquida.

Nel ciclo Rankine l'espansione adiabatica avviene: nella pompa. in turbina. nel generatore di calore. nel condensatore.

Quale di questi elementi NON è presente nella macchina a vapore: compressore. pompa. condensatore. turbina.

Il ciclo Rankine a a parità di condizioni: è sempre maggiore di 1. è sempre maggiore del ciclo di Carnot. è sempre minore del ciclo di Carnot. è sempre uguale al ciclo di Carnot.

Un valore verosimile del rendimento del ciclo Rankine è: 1.00. 0.85. 0.65. 0.35.

Il rendimento energetico del ciclo Rankine: cresce con la temperatura massima del ciclo fino ad un certo valore, poi decresce. cresce sempre con la temperatura massima del ciclo. decresce sempre con la temperatura massima del ciclo. non dipende dalla temperatura massima raggiunta nel ciclo.

Rispetto al ciclo Rankine, il ciclo Rankine-Hirn esegue: una compressione minore. una compressione maggiore. il surriscadamento di vapore saturo. il riscaldamento allo stato liquido.

Il surriscaldamento del vapore avviene: a pressione costante. a temperatura costante. a volume costante. a entropia costante.

A parità di altre condizioni il rendimento del ciclo di Rankine-Hirn è: uguale a quello del ciclo Rankine. maggiore di quello del ciclo Rankine. minore di quello del ciclo Rankine. maggiore di quello del ciclo di Carnot.

A parità di altre condizioni il lavoro utile ottenuto nel ciclo di Rankine-Hirn è: Paragrafo di riferimento - Ciclo di Rankine - Hirn. minore di quello del ciclo Rankine. pari a 0. uguale a quello del ciclo Rankine. maggiore di quello del ciclo Rankine.

Un impianto a vapore che esegue uno o più surriscaldamenti: migliora il rendimento ma non il lavoro utile prodotto. migliora sia il rendimento che il lavoro utile prodotto. migliora il lavoro utile prodotto ma non il rendimento. arriva ad una valore pari a 1.

Negli impianti a vapore si possono eseguire 3 o più surriscaldamenti: si, ma il lavoro utile non aumenta. sì, ma non ci sono incrementi del rendimento. si. no.

Gi spillamenti di vapore: consentono di utilizzare il calore per produrre acqua calda sanitaria. consentono di utilizzare il calore per il teleriscaldamento. consentono di utilizzare il calore per produrre ulteriore energia elettrica. riducono il calore da fornire dall'esterno all'impianto termico.

Gli spillamenti di vapore: consentono di raggiungere rendimenti vicini a 1. migliorano il rendimento energetico. peggiorano il rendimento energetico. non hanno effetto sul rendimento energetico.

Gli spillamenti di vapore: riducono il lavoro utile ottenuto. aumentano il lavoro utile ottenuto. non hanno effetto sul lavoro utile ottenuto. aumentano sia il rendimento che il lavoro utile ottenuto.

Un impianto a vapore con 2 surriscaldamenti è costituito da: Paragrafo di riferimento - Impianto a turbina con due surriscaldamenti. 2 turbine. 1 turbina sulla quale ricircola il vapore surriscaldato. 3 turbine. 4 turbine.

Il fattore di radiazione hr è un coefficiente che: Paragrafo di riferimento - Adduzione. Esprime la quantità di potenza scambiata per convezione e irraggiamento. Permette di esprimere il flusso termico raditivo in modo proporzionale a una differenza di temperatura. E' dato dal prodotto della costante di Bolzmann per una ifferenza di temperatura. Può essere definito anche adduzione.

Siano hc e hr rispettivamente il coefficiente di convezione e il fattore di radiazione. Il fattore k (adduzione) è legato a suddetti parametri dalla seguente relazione: k=hc+ hi. k=hc/hr. k=1 /(hr+hc). k=hr-hc.

Si definisce temperatura media radiante Tmr: La temperatura media di una supeficie che scmbia calore per irraggiamento. La temperatura data dalla media delle temperature superficiali di un ambinete. La temperatura del corpo nero che assicura il medesimo valore degli scambi di calore con la parete che si hanno nella situazione reale. La temperatura media espressa in radianti.

Una parete omogenea di spessore s e conducibilità λ ha una trasmittanza H data da: H=1/((1/k1)+(s/λ)+(1/k2)). H=1/((k1)+(s/λ)+(k2)). H=k1/(s/λ). H=1/((1/k1)*(s/λ)*(1/k2)).

In presenza di un'intercapedine di aria orizzontale (esempio in tetto) di spessore pari a 2cm . La resistenza termica dell'intercapedine è: Maggiore se il flusso è ascendente rispetto a quella con flusso discendente. Minore se il flusso è ascendente rispetto a quella con flusso discendente. La stessa sia se il flusso è ascendente o discendente. E' sempre uguale a 1.

A parità di tutte le altre condizioni. Se il coefficiente di adduzione di una parete aumenta ne conseghe che: Aumenta la trasmittanza della parete. Diminuisce la trasmittanza della parete. Varia la conducibilità termica della parete. La Trasmittanza rimane costante.

A parità di tute le altre condizioni. All'aumentare della trasmittanza termica di una parete: Il flusso termico che l'attraversa resta invariato. Diminuisce il flusso termico che l'attraversa. Aumenta il flusso termico che l'attraversa. Aumenta la conducibilità termica della parete.

La resistenza termica di un'intercapedine di 2,5 cm è pari a 0,18 m2 K/W . In fase di costruzione si vuole ovviare alla relaizzazione dell'intercapedine realizzando al suo posto un ulteriore strato di calcestruzzo. Allora, al fine di garantire la stessa resistenza termica dell'intercapedine, lo spessore (in cm) del calcestruzzo (Conducibilità 1,6 W/m K), deve essere pari a circa: 29. 2.8. 8.9. 0.288.

Due pareti omognee A e B di spessore s e conducibilità λ, sono separate da un'intercapedine. Sia definita con 1 la superficie esterna di A e con 2 la superficie verso l'intercapedine.Sia definita con 3 la supeficie di B che guarda verso l'intecapedine e con 4 la superficie esterna. La trasmittanza globale delle due pareti con intercapedini è data da: H=1/((1/k1)+(Sa/λa)+(1/k2)+(Sb/λb)+(1/k4)). H=1/((1/k1)+(Sa/λa)+(1/k2)+(1/k3)+(Sb/λb)+(1/k4)). H=1/((1/k1)+(Sa/λa)+(k2)+(k3)+(Sb/λb)+(1/k4)). H=1/((k1)+(Sa/λa)+(k2)+(k3)+(Sb/λb)+(k4)).

Si consideri una parete omogenea di spessore s e conducibilità λ sottopista a irraggiamento solare. Siano T1 e T2 rispettivamente le temperatura dell'aria in prossimità della superficie 1 esposta al sole e della superficie 2 non esposta al sole. Sia T' la temperatura alla quale si porta la superficie 1 esposta al sole. Il flusso termico specifico q2 che attraversa la parete in regime stazionario è dato da: q2=(T1-T2)/((1/K1)+(S/λ)+(1/K2)). q2=(T'-T2)/((S/λ)+(1/K2)). q2=(λ/S)*(T'-T2). q2=(T'-T2)/((1/K1)+(S/λ)+(1/K2)).

I daiframmi si possono trovare: All'interno degli scambiatori di calore a piastre. Negli scambiatori di calore a tubi coassiali. Negli scambatroi di calore a fascio tubiero. In tutti gli scambiatori di calore.

Il volume di contenimento tipicamente di foma cilindrica di uno scambiatore di calore a fascio tubiero è denominato: Mantello. Volume. Contenitore. Raggruppatore.

qs(x)=1/φ(Ta1-Tb1)(1-e^(-φH2πrx)) Nella determinazione del calore scambiato qs in funzione della coordinata spaziale x in uno scambiatore a tubi concentrici in controcorrente tra un fluido a e un fluido b si perviene alla relazione riportata sopra, dove Φ è un paramentro legato dalle portate G e i calori specifici ϒ dei due fluidi mediante la relazioene: φ=((1/γaGa)-(1/γbGb)). φ=((1/γaGa)+(1/γbGb)). φ=1/((1/γaGa)-(1/γbGb)). φ=1/((1/γaGa)+(1/γbGb)).

In uno scambiatore di calore a tubi concentrici in equicorrente, siano Ta e Tb le temperature in ingresso di due fluidi con Ta maggiore di Tb. Allora all'uscita dello scambiatore: La temperatura del fluido a in uscita è minore della temperatura del fluido b in uscita dallo scabiatore. La temperatura del fluido a in uscita è identica alla temperatura del fluido b in uscita dallo scabiatore. La temperatura del fluido a in uscita può essere maggiore o minore della temperatura del fluido b in uscita dallo scabiatore. La temperatura del fluido a in uscita è maggiore della temperatura del fluido b in uscita dallo scabiatore.

In uno scambiatore di calore a tubi concentrici in controcorrente, siano Ta e Tb le temperature in ingresso di due fluidi con Ta maggiore di Tb. Allora all'uscita dello scambiatore: La temperatura del fluido a in uscita è minore della temperatura del fluido b in uscita dallo scabiatore. La temperatura del fluido a in uscita è identica alla temperatura del fluido b in uscita dallo scabiatore. La temperatura del fluido a in uscita può essere maggiore o minore della temperatura del fluido b in uscita dallo scabiatore. La temperatura del fluido a in uscita è maggiore della temperatura del fluido b in uscita dallo scabiatore.

In uno scambiatore a tubi concentrici in controcorrente risulta importante il fattore Φ che è funzione della portata e dei calori specifici dei due fluidi evolventi. Se tale parametro è negativo allora il grafico dell'andamento delle temperature lungo la direzione dell'asse del tubo mostra due curve: Con concavità verso il basso. Con concavità verso l'alto. Costituite da due rette parallele. Che si intersecano.

In uno scambiatore a tubi concentrici in controcorrente risulta importante il fattore Φ che è funzione della portata e dei calori specific dei due fluidi evolventi. Se tale parametro è positivo allora il grafico dell'andamento delle temperature lungo la direzione dell'asse del tubo mostra due curve: Con concavità verso il basso. Con concavità verso l'alto. Costituite da due rette parallele. Che si intersecano.

dqs=H(Ta-Tb)2πrdx Nella determinazione del calore scambiato dqs in uno scambiatore a tubi concentrici tra un fluido a e un fluido b si perviene alla relazione riportata sopra, dove H è data da: H=((1/ha)+(s/λ)+(1/hb)). H=1/((1/ha)+(s/λ)+(1/hb)). H=1/((1/ha)+(1/hb)). H=1/((1/ha)+(λ/s)+(1/hb)).

In uno scambiatore di calore a tubi concentrici scorrono due fluidi a e b. Siano G e C rispettivamente la portata e il calore specifico del fluido a e del fluido b. Siano, inoltre, Ta e Tb le rispettive temperature all'ingresso dello scambiatore. Allora, all'uscita dello scambiatore, dopo aver precorso un tratto di tubazione sufficientemente lungo da potersi considerare quasi infinito, la temperatura del fluido b sarà circa uguale a: (CaGaTa1+CbGbTb1)/2. (CaGaTa1+CbGbTb1)/(CaGa+CbGb). (CaGaTa1-CbGbTb1)/(CaGa+CbGb). (CaGaTa1-CbGbTb1)/2.

qs(x)=1/φ(Ta1-Tb1)(1-e^(-φH2πrx)) Nella determinazione del calore scambiato qs in funzione della coordinata spaziale x in uno scambiatore a tubi concentrici in equicorrente tra un fluido a e un fluido b si perviene alla relazione riportata sopra, dove Φ è un paramentro legato dalle portate G e i calori specifici ϒ dei due fluidi mediante la relazioene: φ=((1/yaGa)-(1/ybGb)). φ=((1/yaGa)+(1/ybGb)). φ=1/((1/yaGa)-(1/ybGb)). φ=1/((1/yaGa)+(1/ybGb)).