scienze integrate – matematica a.s.09/10 la centralina meteo ambientale a.s 10/11 impianto solare...
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SCIENZE INTEGRATE – MATEMATICA
a.s.09/10
LA CENTRALINA METEO AMBIENTALE
a.s 10/11
IMPIANTO SOLARE PER L'ESTRAZIONE DELL'ACQUA DALL'UMIDITÀ ATMOSFERICA, CON SUCCESSIVA
POTABILIZZAZIONE.
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REATTORE A IDROGENO GASSOSO
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MIGRAZIONE DEI PROTONI
O
=O
=
H+
H+
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ATHANORantica fornace
alchemica
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SCHEMA REATTORE ELETTROLITICO
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ANALISI CATODO
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FINESTRA TAVOLA PERIODICA
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CELLA ELETTROLITICA
Anodo Catodo
Accumulatore
H3O+ OH-
2H2O H3O+ +OH-
A-C+ A- + C+
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CELLA ELETTROLITICA
Anodo Catodo
Accumulatore
C+
C+
H3O+
C+
A-
C+
A-
A-
A-
OH-
2H2O H3O+ +OH-
movimento elettroni
movimento elettroni
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CELLA ELETTROLITICA
Anodo Catodo
movimento elettroni
movimento elettroni
Accumulatore
H3O+
H3O+
H3O+
H3O+
OH-
H3O+
OH-
OH-
OH-
OH-
2H2O H3O+ +OH-
ELETTROLISI DELL’ ACQUA
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CELLA ELETTROLITICA
Anodo Catodo
movimento elettroni
movimento elettroni
Accumulatore
H3O+
H3O+
H3O+
H3O+OH-
H3O+OH-
OH-
OH-
OH-
2H2O 2H2+O2
4H2O+4e- 2H2+4OH-
ELETTROLISI DELL’ ACQUA
6H2O O2+4H3O++4e-
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CELLA ELETTROLITICA
Anodo Catodo
movimento elettroni
movimento elettroni
Accumulatore
2H2O H3O+ +OH-
SOLUZIONI ALCALINE
KK22COCO3(s) 3(s) 2K 2K++(aq)(aq) + CO + CO2-2-
3(aq)3(aq)
COCO2-2-3(aq) 3(aq) +H+H22O HCOO HCO--
3(aq)3(aq)+ OH+ OH--(aq)(aq)
HCOHCO--3(aq)3(aq)+ H+ H22OO H H22COCO3(aq)3(aq)+OH+OH--
(aq)(aq)
4H4H22O +4eO +4e-- 2H 2H22+4OH+4OH--
4OH- O2 + 2H2O + 4e-
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CELLA ELETTROLITICA
Anodo Catodo
movimento elettroni
movimento elettroni
Accumulatore
2H2H22O O 2H 2H22+2O+2O22
SOLUZIONI ALCALINE
4OH- O2 + 2H2O + 4e-
4H4H22O +4eO +4e-- 2H 2H22+4OH+4OH--
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CELLA ELETTROLITICA
Anodo Catodo
movimento elettroni
movimento elettroni
Accumulatore
2H2H22O 2HO 2H22+2O+2O22
SOLUZIONI ALCALINE
O2
O2
O2
O2
H2
H2
H2
H2
4OH- O2 + 2H2O + 4e-
4H4H22O +4eO +4e-- 2H 2H22+4OH+4OH--
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MIGRAZIONE DEI PROTONI
O
=O
=
H+
H+
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FOTO ELETTRODI
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ELETTRODO DOPO REAZIONE
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REATTORE 1 ACCESO
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Potere di penetrazione dei raggi nei materiali
Nota 13: figura tratta da www.zonanucleare.com/scienza/radioattività
Figura : potere di penetrazione dei raggi 13
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Influenza della Radiazioni Ionizzanti sull’uomoLe radiazioni prodotte dai radioisotopi interagiscono con la materia con
cui vengono a contatto trasferendovi ENERGIA. Tale energia nell’uomo, produce una ionizzazione delle molecole. Perciò si dicono anche RADIAZIONI IONIZZANTI.14
L’esposizione alle RADIAZIONI IONIZZANTI può però provocare gravi danni, in quanto intaccando cellule e tessuti causa malattie a molti apparati del corpo umano.
Infatti possono provocare sterilità, creare mutazioni a livello del DNA, con gravi patologie alla progenie, ed infine determinare gravi forme di leucemie e tumori. 15
Nota 14: sito www.zonanucleare.com/scienza/radioattivitàNota 15 : sito www.wikipedia.org/wiki/radioattività
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La radioprotezionePoiché, come abbiamo detto, l’esposizione alle radiazioni ionizzanti può provocare conseguenze dannose alla salute, è stato necessario predisporre adeguate misure legislative di protezione. E’ nata così la radioprotezione, cioè un insieme di misure destinate a garantire la protezione di lavoratori, popolazione e ambiente. 23 Quelle più elementari sono:Stare lontano dalle sorgenti di radiazioni, in quanto la loro intensità diminuisce sulla distanzaInterporre dispositivi di schermature (schermi spessi o muri di piombo, acciaio, cemento, materiali speciali tra la sorgente e le persone)Ridurre al minimo la durata di esposizione alle radiazioni 23
Inoltre la LEGGE ITALIANA prescrive che non si debbono superare i limitiPer i lavoratori esposti il limite massimo di dose stabilito è di 20mSV/anno in più rispetto alla radiazione naturale (pari a 2,4mSV/anno) 23
Per la popolazione il limite massimo di dose stabilito è di 1mSV/anno in più rispetto alla radiazione naturale (pari a 2,4mSV/anno) 23
Nota 23 : sito www.zonanucleare.com/scienza/radioattività
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STAZIONE DI TELECONTROLLO
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1- Prove preliminari
2- Campagna di sperimentazione
3- Interpolazione dei dati 4- Superficie interpolante
5- Conclusione finale
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COEFFICIENTI DI CORRELAZIONE
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Grafico del rendimento z =0.00153x2 -0.0456xy+0.04y2+0.032x+0.312y+0.756 in funzione della superficie anodica (assex) e della superficie catodica catodica (asse y)
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Calcolando la derivata prima della funzione z rispetto ad y ed eguagliando a zero si è determinata la retta dei minimi :
0.0456x+0.08y+0.312=0,
luogo dei vertici delle parabole sezioni
Tale derivata risulta <o per * x >1.754y+6.844
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Luogo dei minimi (vertici delle parabole ottenute sezionando la superficie con x = cost)
m: -0.04556x+0.08y+0.312 =0
Retta r e retta s
r: y =3 (valore massimo della superficie catodica)
s: y =1 ( valore minimo della superficie catodica)
t: x =12.1 (intersezione tra retta dei minimi e y=3)
w: x = 8.6 (intersezione tra retta dei minimi e y= 1)
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Dall’esame di questo grafico si evince,in modo cautelativo,
che per anodo con superficie superiore a 12.1 e superficie catodica compresa tra 1 e 3 (zona gialla) il rendimento aumenta al diminuire della superficie catodica e quindi, in modo puntuale (zona blue) se al variare del catodo adattiamo opportunamente l’anodo secondo la *, siamo certi che il rendimento cresca al diminuire della superficie catodica.
* x >1.754y+6.844
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Le risultanze dell’ indagine matematica hanno portato alla decisione di ridurre la superficie catodica, per singolo anodo, per migliorare il rendimento energetico.
CONCLUSIONE
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ELETTRODO A REVOLVER
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REATTORE 2
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CADUTA DI POTENZA
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SCHEMA REATTORE A LETTO FLUIDI (5)
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REATTORE A LETTO FLUIDO (5)
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GRAFICO RENDIMENTO