Energetica - Paniere compilato

Risposte chiuse Energetica

08. Ricavare l'efficienza exergetica di una turbina e tracciare il relativo diagramma di Grassman.

09. Ricavare l'efficienza exergetica di un compressore e tracciare il relativo diagramma di Grassman.

Risposte chiuse Energetica Lezione 01

001. Uno scambiatore di calore riscalda una portata di acqua di 0.14 kg/s da 20 °C a 45 °C fornendogli una quantità di calore pari a 15 kW attraverso una portata d'aria che passa da 60 °C a 30 °C (Ta=20 °C). Calcolare il rendimento exergetico.

cparia=1 Q=15KW Ti=333K Tf=303K

0.76 cpacqua=4,186 Portata acqua =0,14Kg/s Ti=293K Tf=318K Ta=293K

Portata aria=Q/Cparia*deltaTaria=15/(1*30)=0,5Kg/s

0.45 (exi-exf)acqua= cpacqua*(Ti-Tf-Ta*ln(Ti/Tf))=4,186*[293-318-293*ln(293/318)]=-4,23KJ/Kg

0.88 (exi-exf)aria= cparia*(Ti-Tf-Ta*ln(Ti/Tf))=1*[333-303-293*ln(333/303)]=2,34KJ/Kg

0.5 etaEx=(Por.acqua*(exi-exf)acqua)/(Por.aria*(exi-exf)aria)=(0,14*4,23)/(0,5*2,34)=0,50

002. Uno scambiatore di calore riscalda una

Portata di aria di 1 kg/s da 20°C a 50°C fornendogli calore attraverso una portata di acqua che passa da 60°C a 30°C (Ta=15°C). Calcolare il rendimento exergetico.

cparia=1 Ti=333K Tf=303K Ta=288K

0.68 cpacqua=4,186

Portata aria =1Kg/s Ti=293K Tf=323K

Portata acqua=(Cparia*Por.aria*deltaT)/(Cpacqua*deltaT)=(1*1*30)/(4,186*30)=0,24Kg/s

0.55 (exi-exf)aria= cparia*(Ti-Tf-Ta*ln(Ti/Tf))=1*[293-323-288*ln(293/323)]=-1,93KJ/Kg

0.51 (exi-exf)acqua= cpacqua*(Ti-Tf-Ta*ln(Ti/Tf))=4,186*[333-303-288*ln(333/303)]=11,76KJ/Kg

0.64 etaEx=(Por.aria*(exi-exf)aria)/(Por.acqua*(exi-exf)acqua)=(1*1,93)/(0,24*11,76)=0,6803

Uno scambiatore di calore riscalda una portata di acqua di 0.14 kg/s da 20°C a 45°C fornendogli una quantità di calore pari a 15 kW attraverso una portata d'aria che passa da 60°C a 30°C (Ta=20°C). Calcolare l'exergia distrutta.

cparia=1 Q=15KW Ti=333K Tf=303K Ta=293K

0.48 kW cpacqua=4,186

Portata acqua =0,14Kg/s Ti=293K

Tf=318K
0.58 kW
Portata aria=Q/Cparia*deltaTaria=15/(1*30)=0,5Kg/s
(exi-exf)acqua= cpacqua*(Ti-Tf-Ta*ln(Ti/Tf))=4,186*[293-318-293*ln(293/318)]=-4,23KJ/Kg
0.78 kW
(exi-exf)aria= cparia*(Ti-Tf-Ta*ln(Ti/Tf))=1*[333-303-293*ln(333/303)]=2,34KJ/Kg
0.65 kW
Exdis=(Por.aria*(exi-exf)aria)+(Por.acqua*(exi-exf)acqua)=(0,5*2,34)+(0,14*(-4,23))=0,58KW

4. Il rendimento exergetico di uno scambiatore di calore a superficie:
dipende dalla portata del fluido freddo
non dipende dalla portata del fluido freddo
nessuna delle altre
può essere maggiore di 10

5. Uno scambiatore di calore riscalda una portata di aria di 1 t/h da 30 °C a 70 °C, per mezzo di calore fornito a 100 °C (Ta=20 °C). Calcolare l'exergia distrutta.
1.2 kW
P.Aria=1t/h=0,2778Kg/s
Ti=303K
Tf=343K
Ts=373K
Ta=293K
(exi-exf)aria= cparia*(Ti-Tf-Ta*ln(Ti/Tf))=1*[303-343-293*ln(303/343)]=-3,67KJ/Kg
1.4 kW
Qs=Por.aria*Cparia*deltaT=0,2778*1*40=11,11KW
Nessuna delle altre
ExQs=Qs(1-(Ta/Ts))=11,11(1-(293/373))=2,38KW
0.9 kW
Exdis=ExQs+(Paria*(exi-exf)aria)=2,38+(0,2778(-3,67))=1,36KW

Uno scambiatore di calore riscalda una portata di aria di 1 t/h da 30 °C a 70 °C, per mezzo di calore fornito a 100 °C (Ta=20 °C). Calcolare il rendimento exergetico. dal precedente esercizio: 0.45 eta= (m*(exi-exf)aria)/ExQs=(0,2778*(-3,67))/2,38=0,43

Uno scambiatore di calore riscalda una portata di acqua di 0.31 kg/s da 20 °C a 50 °C, fornendogli una quantità di calore pari a 39 kW a 65 °C (Ta=5 °C). Calcolare l'exergia distrutta. 0.6 kW P.Acqua=0,31Kg/s Ti=293K Tf=323K Ts=338K Ta=278K Qs=39KW 1.2 kW (exi-exf)acqua= cpacqua*(Ti-Tf-Ta*ln(Ti/Tf))=4,186*[293-323-278*ln(293/323)]=-12,14KJ/Kg 2.1 kW P.Acqua*(exi-exf)acqua=0,31*(-12,14)=-3,76KW ExQs=Qs(1-(Ta/Ts))=39(1-(278/338))=6,92KW 3.2 kW Exdis=ExQs+(Pacqua*(exi-exf)acqua)=6,92-3,76=3.16KW

RISPOSTE CHIUSE

Energetica

paese?

Produzione interna

Importazioni

Esportazioni

Perdite nel settore energetico

03. Non è un vettore di energia:

il petrolio

il gasolio

l'aria compressa

la benzina

04. È un vettore di energia:

giacimento di petrolio

un sistema geotermico

gasdotto

giacimento di carbone

05. 1 TEP equivale a:

10^5 kcal

10^7 kcal

10^7 kWh

10^5 kWh

06. 1 TEC equivale a:

0.7 TEP

0.9 TEP

0.6 TEP

0.8 TEP

07. Il potere calorifico convenzionale del gas naturale vale:

0.830 TEP

0.850 TEP

0.825 TEP

0.8 TEP

RISPOSTE CHIUSEEnergetica

08. Una riserva si definisce come:

la quantità di materiale che potrà essere estratto anche a costi superiori alla soglia di convenienza attuale

la quantità di materiale grezzo la cui esistenza è accertata

la quantità di materiale grezzo la cui esistenza è accertata e che può essere estratta con tecnologie disponibili ed a condizioni economiche convenienti

la quantità nota, o ragionevolmente supposta, di materiale che potrà essere

estratto con tecnologie prevedibili, anche a costi superiori alla soglia di convenienza attuale

09. Quale tra questi fattori non influisce nella determinazione del fabbisogno energetico annuale di un gruppo omogeneo di persone?

Numero di abitanti

Prodotto interno lordo

La posizione geografica

Numero di blackout

10. Una risorsa si definisce come:

la quantità di materiale grezzo la cui esistenza è accertata e che può essere estratta con tecnologie disponibili ed a condizioni economiche convenienti

nessuna delle altre

la quantità di materiale che potrà essere estratto anche a costi superiori alla soglia di convenienza attuale

la quantità nota, o ragionevolmente supposta, di materiale che potrà essere estratto con tecnologie prevedibili, anche a costi superiori alla soglia di convenienza attuale

11. Una fonte di energia secondaria è:

il gas naturale

il biogas

disponibile in natura

il petrolio grezzo

12. Come sono definiti il TEP ed il TEC?

13.

Le fonti di energia primarie sono quelle che si trovano direttamente nella natura e che possono essere utilizzate per produrre energia senza subire alcun processo di trasformazione. Alcuni esempi di fonti di energia primarie sono il petrolio, il carbone, il gas naturale, il sole, il vento e l'acqua.

Le fonti di energia secondarie, invece, sono quelle che derivano dalla trasformazione delle fonti di energia primarie. Queste fonti di energia vengono prodotte attraverso processi di conversione, come ad esempio la produzione di energia elettrica da fonti fossili o rinnovabili. Alcuni esempi di fonti di energia secondarie sono l'energia elettrica, il gasolio, il carburante per autoveicoli e il gas di città.

Le risposte chiuse relative all'energia elettrica e al petrolio sono le seguenti:

01. L'indice di penetrazione dell'energia elettrica è definito come:

• perdite nel settore elettrico/fabbisogno di energia elettrica
• nessuna delle altre
• fabbisogno di energia elettrica/fabbisogno di energia secondaria
• fabbisogno di energia primaria/fabbisogno di energia elettrica

02. Si calcoli l'indice di penetrazione di energia elettrica in Italia per l'anno 2003, essendo il fabbisogno di energia elettrica 344'833 GWh e il fabbisogno di energia primaria 194 Mtep.

0.39 1GW=220TEP

0.33

0.23 Phi2003=Fab En El/Fab En Pr = 344833*220/194*10^6=0,39

01. Quale fattore non incide sul valore commerciale a bocca di pozzo del petrolio?

• Tenore di zolfo
• Temperatura
• Densità
• Costo del trasporto

02. Quale affermazione non è corretta?

La capacità di autoaccensione del gasolio si valuta in base al numero di cetano

Nei motori a ciclo Diesel,

Considerato nel calcolo del numero di ottano, nessuna delle altre è a catena lineare.

L'n-ottano è a catena lineare, viene considerato nel calcolo del numero di ottano ed è a catena ramificata, nessuna delle altre.

Quale dei seguenti processi non è utilizzato nella raffinazione del petrolio? Reforming, cracking, nessuna delle altre, idrogenazione.

Il petrolio è composto da: idrocarburi, tutte le altre, sabbia, composti solforati.

Illustrare le peculiarità della combustione nei motori a ciclo Otto e Diesel.

Illustrare e schematizzare la distillazione frazionata del petrolio.

RISPOSTE CHIUS