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Questions and Answers
Nelle normali attività, parte dell'energia prodotta con il metabolismo viene convertita in energia chimica.
Nelle normali attività, parte dell'energia prodotta con il metabolismo viene convertita in energia chimica.
False (B)
Il rendimento meccanico è definito come il rapporto tra la potenza meccanica e il metabolismo, espresso dalla formula $\eta = W/M$, dove $W$ è la potenza meccanica e $M$ è il metabolismo.
Il rendimento meccanico è definito come il rapporto tra la potenza meccanica e il metabolismo, espresso dalla formula $\eta = W/M$, dove $W$ è la potenza meccanica e $M$ è il metabolismo.
True (A)
La biomassa vegetale è definita come qualsiasi sostanza inorganica, fossile, generata senza il contributo dell'energia solare.
La biomassa vegetale è definita come qualsiasi sostanza inorganica, fossile, generata senza il contributo dell'energia solare.
False (B)
Il rendimento meccanico è solitamente molto alto ($\eta > 0.80$) e diminuisce con l'aumentare della potenza meccanica scambiata.
Il rendimento meccanico è solitamente molto alto ($\eta > 0.80$) e diminuisce con l'aumentare della potenza meccanica scambiata.
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La biomassa in generale include solo sostanze di origine vegetale, come il legno.
La biomassa in generale include solo sostanze di origine vegetale, come il legno.
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Durante la respirazione, l'aria espirata ha una temperatura inferiore a quella dell'aria inspirata poiché si raffredda a contatto con l'ambiente esterno.
Durante la respirazione, l'aria espirata ha una temperatura inferiore a quella dell'aria inspirata poiché si raffredda a contatto con l'ambiente esterno.
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Secondo la Direttiva Europea 2001/77/CE, la biomassa include la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani.
Secondo la Direttiva Europea 2001/77/CE, la biomassa include la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani.
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Lo scambio termico sensibile nella respirazione, $Cbr$, può essere valutato con la relazione: $Cbr = Gexc * cp * (tex - ta)$, dove $Gex$ è la portata d'aria espirata, $cp$ è il calore specifico a pressione costante dell'aria, $tex$ è la temperatura dell'aria espirata, e $ta$ è la temperatura dell'aria ambiente.
Lo scambio termico sensibile nella respirazione, $Cbr$, può essere valutato con la relazione: $Cbr = Gexc * cp * (tex - ta)$, dove $Gex$ è la portata d'aria espirata, $cp$ è il calore specifico a pressione costante dell'aria, $tex$ è la temperatura dell'aria espirata, e $ta$ è la temperatura dell'aria ambiente.
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Le piante convertono la CO$_2$ atmosferica in materia organica usando l'energia solare.
Le piante convertono la CO$_2$ atmosferica in materia organica usando l'energia solare.
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L'energia solare viene immagazzinata nella biomassa sotto forma di energia cinetica.
L'energia solare viene immagazzinata nella biomassa sotto forma di energia cinetica.
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Il rilascio di energia dalla biomassa avviene attraverso processi che non coinvolgono la rottura dei legami chimici.
Il rilascio di energia dalla biomassa avviene attraverso processi che non coinvolgono la rottura dei legami chimici.
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La biomassa di origine animale può essere considerata indirettamente un sistema di accumulo dell'energia lunare.
La biomassa di origine animale può essere considerata indirettamente un sistema di accumulo dell'energia lunare.
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Nella digestione anaerobica, un substrato con sostanza secca superiore al 30% è considerato a secco.
Nella digestione anaerobica, un substrato con sostanza secca superiore al 30% è considerato a secco.
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La digestione termofila avviene tipicamente a una temperatura di circa 60°C.
La digestione termofila avviene tipicamente a una temperatura di circa 60°C.
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Il tempo di ritenzione idraulica non influisce sulla quantità di biogas ottenibile dalla degradazione della sostanza organica.
Il tempo di ritenzione idraulica non influisce sulla quantità di biogas ottenibile dalla degradazione della sostanza organica.
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La formula M=P×D serve per calcolare il Moltiplicatore di un impianto di biogas.
La formula M=P×D serve per calcolare il Moltiplicatore di un impianto di biogas.
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Solidi Totali (ST) rappresentano la frazione che evapora dopo l'essiccazione di un campione.
Solidi Totali (ST) rappresentano la frazione che evapora dopo l'essiccazione di un campione.
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La produzione reale di biogas è sempre uguale alla produzione teorica, riflettendo una conversione perfetta della sostanza organica.
La produzione reale di biogas è sempre uguale alla produzione teorica, riflettendo una conversione perfetta della sostanza organica.
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L'aggiunta di substrati vegetali ai reflui zootecnici può ridurre la resa di biogas.
L'aggiunta di substrati vegetali ai reflui zootecnici può ridurre la resa di biogas.
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Il benessere termoigrometrico è uno stato psicofisico in cui il soggetto esprime insoddisfazione nei riguardi del microclima.
Il benessere termoigrometrico è uno stato psicofisico in cui il soggetto esprime insoddisfazione nei riguardi del microclima.
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La temperatura del nucleo del corpo umano può variare ampiamente senza compromettere la sopravvivenza.
La temperatura del nucleo del corpo umano può variare ampiamente senza compromettere la sopravvivenza.
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La termoregolazione vasomotoria implica la modifica della quantità di calore dispersa modificando la circolazione sanguigna superficiale.
La termoregolazione vasomotoria implica la modifica della quantità di calore dispersa modificando la circolazione sanguigna superficiale.
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La vasocostrizione si verifica quando gli sfinteri dei capillari periferici si aprono, aumentando il flusso termico verso l'ambiente esterno.
La vasocostrizione si verifica quando gli sfinteri dei capillari periferici si aprono, aumentando il flusso termico verso l'ambiente esterno.
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Il brivido, un meccanismo di termoregolazione comportamentale, diminuisce la generazione di energia termica all'interno del corpo.
Il brivido, un meccanismo di termoregolazione comportamentale, diminuisce la generazione di energia termica all'interno del corpo.
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La sudorazione aiuta il corpo a disperdere calore attraverso l'evaporazione del sudore sulla pelle.
La sudorazione aiuta il corpo a disperdere calore attraverso l'evaporazione del sudore sulla pelle.
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L'ipotermia si verifica quando i meccanismi di termoregolazione riescono a mantenere costante la temperatura del nucleo.
L'ipotermia si verifica quando i meccanismi di termoregolazione riescono a mantenere costante la temperatura del nucleo.
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L'omeotermia del nucleo è garantita da un equilibrio tra la produzione interna di calore e l'assorbimento di calore dall'esterno
L'omeotermia del nucleo è garantita da un equilibrio tra la produzione interna di calore e l'assorbimento di calore dall'esterno
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Nel contesto dell'equazione di bilancio del corpo umano, Q1 rappresenta la potenza meccanica scambiata tra il corpo e l'ambiente.
Nel contesto dell'equazione di bilancio del corpo umano, Q1 rappresenta la potenza meccanica scambiata tra il corpo e l'ambiente.
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Esk è la potenza termica dispersa attraverso la respirazione, secondo l'equazione di bilancio del corpo umano.
Esk è la potenza termica dispersa attraverso la respirazione, secondo l'equazione di bilancio del corpo umano.
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La termoregolazione comportamentale interviene prima della regolazione vasomotoria per contrastare variazioni di temperatura.
La termoregolazione comportamentale interviene prima della regolazione vasomotoria per contrastare variazioni di temperatura.
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Se la temperatura del nucleo del corpo non viene mantenuta costante, l'individuo può andare incontro a ipotermia o a ipertermia.
Se la temperatura del nucleo del corpo non viene mantenuta costante, l'individuo può andare incontro a ipotermia o a ipertermia.
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Il meccanismo di termoregolazione del corpo umano tende a mantenere variabile la temperatura corporea.
Il meccanismo di termoregolazione del corpo umano tende a mantenere variabile la temperatura corporea.
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Il metabolismo basale è la parte della produzione di energia termica necessaria per conservare costante la temperatura corporea, che vale circa $43 W/m^2$.
Il metabolismo basale è la parte della produzione di energia termica necessaria per conservare costante la temperatura corporea, che vale circa $43 W/m^2$.
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L'energia chimica potenziale dei cibi è trasformata principalmente in energia meccanica durante il metabolismo energetico.
L'energia chimica potenziale dei cibi è trasformata principalmente in energia meccanica durante il metabolismo energetico.
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Nell'equazione $M = \varphi + W$, $M$ rappresenta la potenza meccanica fornita all'esterno.
Nell'equazione $M = \varphi + W$, $M$ rappresenta la potenza meccanica fornita all'esterno.
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Se $\Delta U = 0$, significa che c'è una variazione apprezzabile di energia interna nel corpo.
Se $\Delta U = 0$, significa che c'è una variazione apprezzabile di energia interna nel corpo.
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La potenza meccanica fornita all'esterno dal corpo umano è totalmente convertita in energia termica.
La potenza meccanica fornita all'esterno dal corpo umano è totalmente convertita in energia termica.
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Secondo Du Bois, l'area della superficie del corpo umano (Adu) può essere espressa in funzione della massa (Mc) in grammi e dell'altezza (h) in centimetri.
Secondo Du Bois, l'area della superficie del corpo umano (Adu) può essere espressa in funzione della massa (Mc) in grammi e dell'altezza (h) in centimetri.
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La potenza termica dispersa per convezione è indicata con la lettera R nell'equazione del bilancio energetico.
La potenza termica dispersa per convezione è indicata con la lettera R nell'equazione del bilancio energetico.
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Un 'met' è un'unità coerente del sistema internazionale per misurare l'energia metabolica.
Un 'met' è un'unità coerente del sistema internazionale per misurare l'energia metabolica.
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Il flusso termico impegnato per evaporare acqua dal corpo è indicato con la lettera 'E' nell'equazione del bilancio energetico.
Il flusso termico impegnato per evaporare acqua dal corpo è indicato con la lettera 'E' nell'equazione del bilancio energetico.
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Flashcards
Biomassa
Biomassa
Qualunque sostanza organica, non fossile, generata dall'energia solare tramite fotosintesi.
Fonte di energia
Fonte di energia
La biomassa vegetale accumula energia solare immagazzinandola come energia chimica.
Componenti della biomassa
Componenti della biomassa
Include legno, scarti agricoli, frazione organica di rifiuti e deiezioni animali.
Energia solare
Energia solare
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Processo di fotosintesi
Processo di fotosintesi
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Rilascio di energia
Rilascio di energia
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Direttiva Europea 2001/77/CE
Direttiva Europea 2001/77/CE
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Rendimento meccanico
Rendimento meccanico
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Scambio termico nella respirazione
Scambio termico nella respirazione
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Scambio sensibile
Scambio sensibile
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Scambio latente
Scambio latente
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Portata d'aria espirata
Portata d'aria espirata
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Digestione anaerobica
Digestione anaerobica
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Digestione a umido
Digestione a umido
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Digestione a secco
Digestione a secco
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Temperature di digestione
Temperature di digestione
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Ritenzione idraulica
Ritenzione idraulica
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Codice COD
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Produzione di biogas
Produzione di biogas
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Benessere termoigrometrico
Benessere termoigrometrico
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Bilancio termico del corpo
Bilancio termico del corpo
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Termoregolazione
Termoregolazione
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Energia interna
Energia interna
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Metabolismo basale
Metabolismo basale
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Reazioni esoenergetiche
Reazioni esoenergetiche
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Bilancio energetico
Bilancio energetico
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Produzione metabolica
Produzione metabolica
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Superficie corporea
Superficie corporea
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Potenza meccanica
Potenza meccanica
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Flussi termici
Flussi termici
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Unità incoerente ‘met’
Unità incoerente ‘met’
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Meccanismi vasomotori
Meccanismi vasomotori
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Vasocostrizione
Vasocostrizione
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Vasodilatazione
Vasodilatazione
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Regolazione comportamentale
Regolazione comportamentale
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Brivido
Brivido
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Sudorazione
Sudorazione
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Omeotermia
Omeotermia
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Primo principio della termodinamica
Primo principio della termodinamica
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Equazione di bilancio del corpo umano
Equazione di bilancio del corpo umano
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Study Notes
Fisica Tecnica Ambientale (2) - Biomassa
- La biomassa (vegetale) è qualsiasi sostanza organica non fossile generata tramite la fotosintesi clorofilliana.
- La biomassa (in generale) comprende qualsiasi sostanza organica non fossile, di origine vegetale o animale, come: legno e derivati, sottoprodotti e scarti dell'agricoltura e dell'industria agro-alimentare, frazione organica dei rifiuti urbani e industriali, deiezioni animali.
- La direttiva Europea 2001/77/CE e il D. Lgs. 387/03 e 28/2011 definiscono la biomassa come "la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall'agricoltura, dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani".
Biomasse come fonte di energia
- La biomassa vegetale (e indirettamente quella animale) è un accumulo di energia solare.
- Le piante convertono la CO2 atmosferica e altre sostanze nutritivie in materia organica, tramite l'energia solare.
- Questa energia solare è immagazzinata nella materia sotto forma di energia chimica nei legami complessi tra atomi di carbonio, ossigeno e idrogeno.
- Per ottenere l'energia immagazzinata, è necessario rompere questi legami chimici, ad esempio tramite combustione o altri processi chimico-fisici.
Legno ed effetto serra
- Il ciclo del legno è tale che la CO2 fissata attraverso la fotosintesi è pari a quella emessa dalla combustione.
- La biomassa proveniente dal legno è rinnovabile e non ha impatto sull'effetto serra.
- La CO2 emessa durante la combustione del legno è pari a quella assorbita dalla pianta durante la sua crescita.
Specificità delle biomasse
- Vantaggi: fonte rinnovabile (se utilizzata a ritmi sostenibili), risorsa distribuita, non contribuisce direttamente alle emissioni di gas serra.
- Svantaggi: implicazioni ambientali (emissioni di sostanze nocive dalla combustione); necessità di depurazione dei fumi; nel caso delle biomasse agricole e forestali, un utilizzo non controllato può portare a competizione con l'impiego alimentare e la deforestazione.
Biomasse ed effetto serra
- L'utilizzo di biomasse vegetali, in generale, non genera un contributo diretto all'effetto serra. La CO2 liberata durante la decomposizione è equivalente a quella assorbita durante la crescita della pianta.
- L'utilizzo di biomasse animali, nella maggior parte dei casi, può addirittura portare ad una diminuzione delle emissioni di gas serra.
Classificazione delle biomasse
- Nelle applicazioni energetiche si distinguono 6 categorie principali di biomassa: residui agricoli, residui forestali, residui zootecnici, scarti delle industrie di trasformazione, biomasse da colture energetiche, frazioni organiche dei rifiuti urbani (solidi e liquidi).
- Un ulteriore criterio di classificazione è lo stato fisico della biomassa: solida, liquida o gassosa (biogas).
Processi di trasformazione
- Processi termochimici: trasformano la biomassa in combustibili o direttamente in energia tramite calore (combustione diretta, gassificazione o pirolisi).
- Processi biologici: trasformano la biomassa in combustibili tramite l'azione di enzimi, funghi e micro-organismi, in particolari condizioni (digestione anaerobica, fermentazione alcolica).
Processi chimico-fisici
- Trasformazione della biomassa in combustibile tramite reazioni chimiche, come l'esterificazione per la produzione di biodiesel.
- Utilizzazione diretta di oli vegetali non modificati chimicamente (olio di colza, palma, Jatropha).
Principali filiere produttive
- Diagramma che mostra le diverse filiere produttive di biomasse con i relativi processi, sottoprodotti, prodotti e destinazioni.
Potere calorifico
- Valori del potere calorifico netto di diversi combustibili ligno-cellulosici (es. pellets di legno e chips di legno).
Principali colture (per il clima italiano)
- Tabella che confronta diverse colture energetiche in base a resa, potere calorifico, costi di coltivazione, ettari per 10 MWe e consumo per 10 MWe.
Mercato e costi delle biomasse
- I costi d’investimento per chilowatt installato diminuiscono all'aumentare delle dimensioni degli impianti.
- La convenienza di un impianto a biomassa dipende dalla differenza tra prezzo della biomassa e del combustibile fossile che andrebbe a sostituire.
- Prezzi attuali per la legna, cippato e pellet.
Confronto con combustibili fossili
- Confronto tra i costi di biomasse e combustibili fossili (metano, gasolio) tenendo conto dei costi fissi e variabili (investimento, manutenzione).
Producibilità e PCI di varie specie
- Tabella che mostra la producibilità e il potere calorifico (PCI) di varie specie di biomasse vegetali.
Composizione biomasse cellulosiche
- Tabella della composizione degli elementi C, H, O, N, S, Cl, ceneri e PCI di diverse biomasse cellulosiche (legno e derivati dell'agricoltura).
Processi termochimici
- Sono adatti ai materiali con un rapporto C/N > 30, contenuto di umidità non superiore al 30-35% e PCI superiore a 2.5-3 MJ/kg.
- Include legname, residui agricoli ricavati da colture ligno-cellulosiche (paglia, residui di potature, etc.) e scarti dell'industria agro-alimentare.
- I processi termochimici (combustione, gassificazione) sono più flessibili dei processi biochimici.
Combustione diretta
- Ossidazione del carbonio e dell'idrogeno contenuti nella biomassa.
- Prodotti utilizzabili: legname (tutte le forme), paglia di cereali, residui agricoli.
- La combustione avviene in caldaie (a letto fisso o a letto fluido).
Combustione del legno
- Processo in tre stadi: essiccazione, gassificazione e pirolisi, ossidazione.
- Presenza di aria sia primaria che secondaria.
Caldaie per uso domestico
- Le caldaie di piccola scala domestiche sono di vario tipo (a pellet, a cippato).
- Il controllo dell'aria comburente è un fattore di significatività per la gestione delle caldaie.
Il bilancio energetico del corpo umano
- Calore prodotto è uguale a quello disperso.
- Le diverse forme di energia termica sono conversione, irraggiamento e conduzione.
- Metabolismo, lavoro meccanico e altri fattori di perdita di calore.
Il metabolismo energetico
- Trasformazione degli alimenti in energia termica, elettrica e meccanica.
- Due tipi di metabolismo: basale e di riposo.
Metabolismo di lavoro
- Potenza termica del metabolismo legata all'attività muscolare.
- Equazione per il calcolo dell'Area della superficie corporea, in base a valore e altezza.
Unità di misura “MET”
- Unità di misura incoerente per il metabolismo.
- Tabelle per definire il livello di attività metabolica in base al MET.
Equazione del comfort
- Rappresenta la connessione tra parametri fisici misurabili e la sensazione di benessere termico.
- Include parametri fisiologici e ambientali, come temperatura dell'aria, temperatura radiante, etc.
Dispersioni ed abbigliamento
- Fattore di perdita di calore in relazione all’abbigliamento, come capacità isolante.
- Descrive la temperatura interna e superficiale del corpo includendo quella dell’abbigliamento.
Potenza dispersa per convezione
- Include le formule per il calcolo della potenza dispersa per la convezione in base al coefficiente di abbigliamento e ad altri elementi, come temperatura esterna e velocità dell’aria.
Potenza dispersa per radiazione
- Calcolo della potenza dispersa per irraggiamento in base a temperatura media radiante, superficie efficace del corpo e coefficienti come emissività della superficie esterna del corpo. Questo processo è influenzato dalla temperatura dell’ambiente circostante.
L'equazione del benessere
- Equazione di bilancio per il comfort termico, tenendo conto di diversi fattori.
Studi di Fanger
- Studi sull'equazione del benessere termico e sui parametri più importanti per l'uomo.
- Valori di comfort termico sulla base di attività, temperatura e sudorazione.
Studying That Suits You
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Description
Questo quiz esplora le relazioni tra metabolismo, rendimento meccanico e biomassa vegetale. Analizzerai formule significative e principi relativi alla respirazione e allo scambio termico. Mettiti alla prova e approfondisci la comprensione di questi concetti fondamentali.
