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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,

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2 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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6 REATTORE A IDROGENO GASSOSO

7 MIGRAZIONE DEI PROTONI O = O = H + H +

8 ATHANOR antica fornace alchemica

9 SCHEMA REATTORE ELETTROLITICO

10 ANALISI CATODO

11 FINESTRA TAVOLA PERIODICA

12 CELLA ELETTROLITICA Anodo Catodo Accumulatore H3O+H3O+ OH - 2H 2 O H 3 O + +OH - A - C + A - + C +

13 CELLA ELETTROLITICA Anodo Catodo Accumulatore C+C+ C+C+ H3O+H3O+ C+C+ A-A- C+C+ A-A- A-A- A-A- OH - 2H 2 O H 3 O + +OH - movimento elettroni

14 CELLA ELETTROLITICA Anodo Catodo movimento elettroni Accumulatore H3O+H3O+ H3O+H3O+ H3O+H3O+ H3O+H3O+ OH - H3O+H3O+ 2H 2 O H 3 O + +OH - ELETTROLISI DELL ACQUA

15 CELLA ELETTROLITICA Anodo Catodo movimento elettroni Accumulatore H3O+H3O+ H3O+H3O+ H3O+H3O+ H3O+H3O+ OH - H3O+H3O+ 2H 2 O 2H 2 +O 2 4H 2 O+4e - 2H 2 +4OH - ELETTROLISI DELL ACQUA 6H 2 O O 2 +4H 3 O + +4e -

16 CELLA ELETTROLITICA Anodo Catodo movimento elettroni Accumulatore 2H 2 O H 3 O + +OH - SOLUZIONI ALCALINE K 2 CO 3(s) 2K + (aq) + CO 2- 3(aq) CO 2- 3(aq) +H 2 O HCO - 3(aq) + OH - (aq) HCO - 3(aq) + H 2 O H 2 CO 3(aq) +OH - (aq) 4H 2 O +4e - 2H 2 +4OH - 4OH - O 2 + 2H 2 O + 4e -

17 CELLA ELETTROLITICA Anodo Catodo movimento elettroni Accumulatore 2H 2 O 2H 2 +2O 2 2H 2 O 2H 2 +2O 2 SOLUZIONI ALCALINE 4OH - O 2 + 2H 2 O + 4e - 4H 2 O +4e - 2H 2 +4OH -

18 CELLA ELETTROLITICA Anodo Catodo movimento elettroni Accumulatore 2H 2 O 2H 2 +2O 2 2H 2 O 2H 2 +2O 2 SOLUZIONI ALCALINE O2O2 O2O2 O2O2 O2O2 H2H2 H2H2 H2H2 H2H2 4OH - O 2 + 2H 2 O + 4e - 4H 2 O +4e - 2H 2 +4OH -

19 MIGRAZIONE DEI PROTONI O = O = H + H +

20 FOTO ELETTRODI

21 ELETTRODO DOPO REAZIONE

22 REATTORE 1 ACCESO

23 Potere di penetrazione dei raggi nei materiali Nota 13: figura tratta da Figura : potere di penetrazione dei raggi 13

24 Influenza della Radiazioni Ionizzanti sulluomo Le radiazioni prodotte dai radioisotopi interagiscono con la materia con cui vengono a contatto trasferendovi ENERGIA. Tale energia nelluomo, produce una ionizzazione delle molecole. Perciò si dicono anche RADIAZIONI IONIZZANTI. 14 Lesposizione 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 Nota 15 : sito

25 La radioprotezione Poiché, come abbiamo detto, lesposizione 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 distanza Interporre 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 limiti Per 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

26 STAZIONE DI TELECONTROLLO

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28 1- Prove preliminari Prove preliminari 2- Campagna di sperimentazione Campagna di sperimentazione 3- Interpolazione dei datiInterpolazione dei dati 4- Superficie interpolanteSuperficie interpolante 5- Conclusione finaleConclusione finale

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30 COEFFICIENTI DI CORRELAZIONE

31 Grafico del rendimento z = x xy+0.04y x+0.312y in funzione della superficie anodica (assex) e della superficie catodica catodica (asse y)

32 Calcolando la derivata prima della funzione z rispetto ad y ed eguagliando a zero si è determinata la retta dei minimi : x+0.08y+0.312=0, luogo dei vertici delle parabole sezioni Tale derivata risulta 1.754y+6.844

33 Luogo dei minimi (vertici delle parabole ottenute sezionando la superficie con x = cost) m: x+0.08y =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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35 Dallesame 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 lanodo secondo la *, siamo certi che il rendimento cresca al diminuire della superficie catodica. * x >1.754y+6.844

36 Le risultanze dell indagine matematica hanno portato alla decisione di ridurre la superficie catodica, per singolo anodo, per migliorare il rendimento energetico. CONCLUSIONE

37 ELETTRODO A REVOLVER

38 REATTORE 2

39 CADUTA DI POTENZA

40 SCHEMA REATTORE A LETTO FLUIDI (5)

41 REATTORE A LETTO FLUIDO (5)

42 GRAFICO RENDIMENTO


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