Citare tre stati europei che utilizzano in percentuale rilevante l energia nucleare per la produzione dell elettricità: 1) 2) 3)

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1 PROBLEMA 1 Citare tre stati europei che utilizzano in percentuale rilevante l energia nucleare per la produzione dell elettricità: 1) 2) 3) Sono principalmente Francia, Belgio, Svezia; un rilevante numero di centrali termonucleari è presente pure in Svizzera, ermania, ran Bretagna, Finlandia e nei Paesi dell Est.

2 PROBLEMA 2 Le fonti di energia principalmente usate in Italia per la produzione di energia elettrica, oltre all energia idroelettrica, sono e In Italia la produzione di energia elettrica avviene essenzialmente per via termica adottando come combustibili principalmente gas naturale e olio combustibile; scarso è l impiego del carbone; in fase di crescita, purtroppo ancora lenta, le energie cosiddette alternative, principalmente solare ed eolico; si stanno delineando buone prospettive di sviluppo per l idrogeno nelle sue varie applicazioni.

3 PROBLEMA 3 Dare la definizione di impianto motore primo. Si tratta di impianti che trasformano energie di diverse forme in energia elettrica: essi costituiscono la parte meccanica delle centrali elettriche, principalmente turbine a gas o a vapore.

4 PROBLEMA 4 Indicare le quattro tipologie in cui vengono suddivise le macchine, sia idrauliche sia termiche: 1) 2) 3) 4) Le quattro tipologie in cui vengono suddivise le macchine idrauliche e termiche sono: motrici dinamiche (turbine) e motrici volumetriche (motori termici a pistoni); operatrici dinamiche (turbocompressori) e operatrici volumetriche (pompe alternative).

5 PROBLEMA 5 Nei collettori solari come fluido termovettore si può impiegare sia acqua sia aria. Vero Falso L affermazione è vera in quanto l energia proveniente dal sole può riscaldare sia aria sia acqua che scorre nel fascio tubiero del pannello.

6 PROBLEMA 6 Indicare qual è la funzione della copertura in vetro presente nella faccia superiore dei collettori solari. La copertura in vetro viene attraversata dai raggi solari, in quanto trasparente alla radiazione a bassa lunghezza d onda; la piastra nera di fondo così riscaldata emette radiazioni termiche di tipo infrarosso, rispetto alle quali la copertura risulta opaca. R Questo fenomeno fisico è noto come effetto serra il cui vantaggio è quello di trattenere il calore.

7 PROBLEMA 7 La fuel cell è una macchina termica in grado di estrarre l energia elettrica posseduta a livello atomico dall idrogeno: infatti, quando l atomo di idrogeno viene a contatto con l anodo, cede a esso Occorre ricordare che l idrogeno è un atomo avente un protone nel nucleo e un elettrone orbitante. L atomo cede il suo elettrone all anodo. Il fenomeno della ionizzazione si sviluppa come segue: favorito dalla presenza di un catalizzatore posto vicino all elettrolito, la molecola biatomica H 2 del gas di idrogeno si scinde nei due atomi; a sua volta l atomo dell idrogeno, reso libero, si smembra con una reazione chimica detta di riduzione separando protone ed elettrone; quest ultimo si trova nella condizione di allontanarsi dal nucleo, ma perché ciò avvenga è necessario che la molecola di idrogeno possa penetrare nella struttura porosa che costituisce l elettrodo.

8 PROBLEMA 8 Nelle celle a combustibile attraverso l elettrolito si ha il passaggio di: a) ioni di ossigeno O b) ioni di idrogeno H + c) ioni di vapore acqueo d) ioni di idrogeno H La risposta giusta è la b). All interno della cella in prossimità dell anodo gli atomi di idrogeno diventano ioni H +, il che significa che i protoni e gli elettroni raggiungono lo stato libero: i primi, attirati dal catodo a carica negativa, passano attraverso l elettrolito in forma di flusso continuo; gli elettroni, invece, creano una corrente elettrica che esce dall anodo per essere assorbita da un qualunque carico esterno in questo la fuel cell si comporta in modo analogo a una pila, prima di ritornare al catodo; giunti nel catodo, gli elettroni ritrovano i protoni liberi che hanno attraversato l elettrolito e si ricombinano con l ossigeno per formare la molecola di acqua H 2 O.

9 PROBLEMA 9 La cella a combustibile tipo PEMFC ha un elettrolito liquido a base di acido solforico. Vero Falso L affermazione è falsa in quanto la PEMFC è un tipo di fuel cell che, come dice il suo acronimo, dispone di un elettrolito formato da una membrana, quindi solido. L acido solforico viene impiegato nelle batterie, non nelle fuel cell; esiste una tipologia di fuel cell con elettrolito acido, la PAFC, che però impiega acido fosforico.

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