Vai alla Home Page About me Courseware Federica Living Library Federica Virtual Campus 3D Le Miniguide all'orientamento Gli eBook di Federica
 
 
Il Corso Le lezioni del Corso La Cattedra
 
Materiali di approfondimento Risorse Web Il Podcast di questa lezione

Paolo Masi » 2.Principii di conservazione e bilanci


Introduzione

  • Legge di Lavoisier
  • 1° principio della termodinamica
  • 1° principio della dinamica o Legge di Newton

Legge di Lavoisier

In una reazione chimica, la somma delle masse delle sostanze di partenza è pari alla somma delle masse delle sostanze che si ottengono dalla reazione.

Nulla si crea e nulla si distrugge

1° principio della termodinamica

\frac{\partial E_{VC}}{\partial \Theta}=dot Q-\dot L+\sum_e\left(\frac{w_e^2}2+gz_e+u_e\right)\dot m_e+\sum_u\left(\frac{w_u^2}2+gz_u+u_u\right)\dot m_u

1° principio della dinamica o Legge di Newton

\Sigma\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}


Principii di conservazione


Volume di controllo

Il volume di controllo può essere:

  • finito
  • differenziale

Sistema (alimentazione):

  • discontinua o a batch – chiuso
  • continua – aperto
  • ricircolo

Le correnti

Correnti

  • ingresso
  • uscita

Proprietà delle correnti

  • proprietà intensive
  • proprietà estensive

Processi

  • regime stazionario
  • regime non stazionario

Principii di conservazione

Volume di controllo che include il circuito di ricircolo

Volume di controllo che include il circuito di ricircolo

Volume di controllo che non include il circuito di ricircolo

Volume di controllo che non include il circuito di ricircolo


Scrivere un bilancio

  • Scelta del volume di controllo
  • Individuazione correnti
  • Proprietà intensive ed estensive delle correnti
  • Equazioni di bilancio

Bilancio in un sistema batch

M_{IN}-M_{USC}\pm M_G=M_{ACC}

Bilancio in un sistema continuo

\dot m_{IN}-\dot m_{USC}\pm v_G=v_{ACC}

Principii di conservazione

Rappresentazione schematica di un generico bilancio di massa

Rappresentazione schematica di un generico bilancio di massa


Principii di conservazione

M1+M2 = M3 + … + Mi

M1 x1,1 + M2 x2,1 = M3 x3,1 + … + Mi xi,1

M1 x1,2 + M2 x2,2 = M3 x3,2 + … + Mi xi,2

M1 x1,3 + M2 x2,3 = M3 x3,3 + … + Mi xi,3

……………………………………………………..

M1 x1,j + M2 x2,j = M3 x3,j + … + Mi xi,j

Se sommiamo membro a membro le relazioni, si ottiene:

M1 (x1,1 + x1,2 + x1,3 + … + x1,j) +

M2 (x2,1 + x2,2 + x2,3 + … + x2,j) =

M3 (x3,1 + x3,2 + x3,3 + … + x3,j) +

… + Mi (xi,1 + xi,2 + xi,3 + … xi,j) =

M1 + M2 = M3 +… + Mi

Principii di conservazione

Esempio 2.1

Determinare l’ammontare di concentrato di pomodoro con un contenuto in solidi pari al 65 % che deve essere aggiunto ad un succo di pomodoro con un contenuto in solidi del 15 % per ottenere un concentrato con un contenuto in solidi uguale al 45 %.


Principii di conservazione

M_{IN}-M_{USC}\pm M_G=M_{ACC}

M1+M2=M3

Principii di conservazione

M1 x1,s+ M2x2,s = M3x 3,s

Principii di conservazione

x 1,s = 0.65
x 2,s = 0.15
x 3,s = 0.45

0.65M1+0.15M2 = 0.45 M3

Principii di conservazione

M1 + M2 = 100

0.65M1+0.15M2 = 0.45 (100)

M1 = 60
M2 = 40

Principii di conservazione

Esempio 2.2
L’impasto per i würstel viene preparato triturando finemente mediante un cutter la carne di maiale, le parti grasse del maiale e del ghiaccio in proporzioni tali da ottenere un impasto che contenga il 65 % in peso di acqua, il 20 % di grasso ed il 15 % di massa muscolare. Calcolare l’ammontare di ciascuna corrente sapendo che la composizione delle materie prime è la seguente:

Principii di conservazione

Bilancio grasso:

M1 (0.14) + M2 (0.89) + M3 (0) = 100 (0.20)

Bilancio massa muscolare:
M1 (0.19) + M2 (0.03) + M3 (0) = 100 (0.15)

M1 = 77.3; M2 = 10.3 ed M3 = 12.4


  • Contenuti protetti da Creative Commons
  • Feed RSS
  • Condividi su FriendFeed
  • Condividi su Facebook
  • Segnala su Twitter
  • Condividi su LinkedIn
Progetto "Campus Virtuale" dell'Università degli Studi di Napoli Federico II, realizzato con il cofinanziamento dell'Unione europea. Asse V - Società dell'informazione - Obiettivo Operativo 5.1 e-Government ed e-Inclusion