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Questions and Answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio il consumo di energia pro capite in relazione al livello di sviluppo economico?

Il consumo di energia pro capite non ha alcun legame con lo sviluppo sociale.

Paesi che consumano molta energia hanno maggiore fertilità.

Maggiore consumo di energia pro capite è generalmente associato a un più alto livello di sviluppo. (correct)

I paesi in via di sviluppo tendono a consumare più energia rispetto ai paesi sviluppati.

Qual è l'unità di misura utilizzata per l'energia elettrica?

Kilojoule

Megajoule

Chilowattora (correct)

Terawattora

Quali fattori possono influenzare la colorazione della mappa del consumo di energia pro capite?

Fattori geografici e climatici. (correct)

Il numero di abitanti in un paese.

Le risorse energetiche disponibili nel paese.

Solo le condizioni economiche.

Cosa indica un basso consumo di energia in un paese, secondo le osservazioni fatte?

Un elevato tasso di natalità. Signup and view all the answers

Qual è il valore medio del consumo di energia primaria in Italia?

3 TEP Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguarda l'andamento dei consumi di energia dal 1994 fino all'anno scorso?

Il trend generale mostra un predominio delle fonti fossili. Signup and view all the answers

Qual è l'impatto atteso dell'aumento del consumo di energia a livello globale?

Incremento dei problemi di approvvigionamento di energia. Signup and view all the answers

Nell'anno 2019, quale percentuale del totale di energia consumata era rappresentata dalle fonti fossili?

84,3% Signup and view all the answers

Quali sono i due motivi principali per cui le riserve di combustibili fossili possono aumentare?

Miglioramento della tecnologia e diminuzione dell'offerta Signup and view all the answers

Qual è una delle ragioni per cui le fonti fossili continuano a dominare il mercato energetico?

Ragioni economiche che rendono difficile scalzare le fonti fossili. Signup and view all the answers

Qual è la prospettiva stimata per la disponibilità di gas naturale?

Cinquanta anni Signup and view all the answers

In quale parte del mondo le fonti rinnovabili sono più presenti secondo la descrizione?

America e Europa. Signup and view all the answers

Perché l'ubicazione delle riserve di petrolio in Medio Oriente è cruciale?

Per l'instabilità politica nella regione Signup and view all the answers

Quale affermazione sul carbone è corretta rispetto alla sua disponibilità?

Ha una disponibilità maggiore rispetto al petrolio. Signup and view all the answers

Qual è una conseguenza dell'aumento delle tecnologie di estrazione nel corso degli anni?

Aumento della quantità estratta di combustibili fossili. Signup and view all the answers

Quali eventi hanno comportato una riduzione quasi istantanea della fornitura di petrolio negli anni '70?

La guerra del Kippur e la rivoluzione iraniana Signup and view all the answers

Qual è uno dei motivi principali per cui il prezzo del petrolio è molto legato alla finanza?

Le quantità di petrolio scambiate a livello mondiale sono molto più elevate rispetto a quelle fisiche Signup and view all the answers

Quale affermazione riguardo alla domanda e offerta di petrolio è corretta nel lungo termine?

La domanda rimarrà alta mentre l'offerta scenderà Signup and view all the answers

Qual è la relazione tra i prezzi del petrolio a lungo termine e il loro attuale valore di mercato?

I prezzi del petrolio sono previsti ad aumentare nel lungo termine Signup and view all the answers

Cosa si è notato riguardo ai costi attualizzati del petrolio fino agli anni '70?

Mostravano un andamento capriccioso con prezzi molto bassi Signup and view all the answers

Qual è il risultato dell'ingresso di calore in un sistema in relazione all'entropia?

L'entropia aumenta Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica principale del ciclo di Carnot?

È un ciclo rettangolare con due temperature Signup and view all the answers

Da quale relazione dipende il rendimento del ciclo di Carnot?

Dalla temperatura massima e minima del ciclo Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo al calore in ingresso e in uscita nel ciclo di Carnot?

Il calore in ingresso è maggiore di quello in uscita Signup and view all the answers

Cosa implica un aumento di entropia durante il ciclo di Carnot?

Il fluido di lavoro sta ricevendo calore Signup and view all the answers

Quale affermazione è corretta riguardo al ciclo di Carnot?

Il ciclo di Carnot richiede un fluido che possa mantenere la stessa temperatura mentre assorbe calore. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti caratteristiche non è un vincolo nella scelta del fluido di lavoro?

Costo elevato del fluido. Signup and view all the answers

Quale fluido è considerato adatto per la realizzazione di impianti termoelettrici secondo le caratteristiche indicate?

L'acqua. Signup and view all the answers

Qual è la principale difficoltà nella realizzazione pratica del ciclo di Carnot?

Non esistono fluidi che possano supportare le variazioni di temperatura richieste. Signup and view all the answers

In che modo la temperatura minima di un ciclo termodinamico è determinata?

È definita dall'ambiente circostante. Signup and view all the answers

Qual è la principale caratteristica del ciclo combinato nelle centrali a vapore?

Combinazione di due cicli termodinamici. Signup and view all the answers

Cosa utilizza il ciclo combinato per migliorare l'efficienza energetica?

Calore di scarto di un ciclo a gas. Signup and view all the answers

Qual è il rendimento energetico del ciclo combinato rispetto ai cicli tradizionali?

Superiore al 60%. Signup and view all the answers

Quale combustibile è utilizzato esclusivamente dal ciclo combinato per il suo funzionamento?

Gas naturale. Signup and view all the answers

Dove vengono inviati i fumi in uscita dalla turbina nel ciclo combinato?

Nello scambiatore di calore. Signup and view all the answers

Qual è uno dei vantaggi dell'uso del gas naturale nel ciclo combinato?

Impatto ambientale ridotto. Signup and view all the answers

Quale affermazione è vera riguardo alla storia delle centrali a vapore?

Il passaggio ai cicli combinati è avvenuto negli ultimi 30-40 anni. Signup and view all the answers

Qual è il rendimento tipico di un ciclo Rankine?

40-45% Signup and view all the answers

Qual è la temperatura massima a cui può operare il vapore in un ciclo Rankine?

600 °C Signup and view all the answers

In cosa consiste la principale differenza tra un ciclo Rankine e un ciclo gas?

Il ciclo Rankine somiglia di più al ciclo di Carnot. Signup and view all the answers

Quale componente non fa parte del ciclo Rankine?

Compressore Signup and view all the answers

Per quale motivo il ciclo Rankine può risultare più efficiente rispetto a un ciclo a gas?

Ha un funzionamento simile al ciclo di Carnot. Signup and view all the answers

Qual è il principale fluido di lavoro utilizzato nel ciclo Rankine?

Acqua Signup and view all the answers

Qual è il valore della temperatura massima raggiungibile in cicli gas rispetto ai cicli a vapore?

Superiore a 1450 °C Signup and view all the answers

Cosa accade nel ciclo Rankine dopo che il vapore è espanso nella turbina?

Il vapore viene condensato in un condensatore. Signup and view all the answers

Qual è la principale differenza tra il ciclo Rankine e il ciclo di Carnot?

Nel ciclo Rankine, il calore entra a temperatura variabile. Signup and view all the answers

Quale fattore complica il dimensionamento di una turbina a vapore?

Il salto entalpico significativo da elaborare. Signup and view all the answers

In che modo il preriscaldamento del fluido di lavoro viene effettuato nei sistemi reali del ciclo Rankine?

Con l'uso di spillamenti rigenerativi. Signup and view all the answers

Qual è un elemento comune che influisce sul rendimento di un ciclo termodinamico?

La velocità periferica al quadrato. Signup and view all the answers

Qual è uno degli scopi principali degli spillamenti rigenerativi nel ciclo Rankine?

Migliorare l'efficienza del ciclo attraverso il preriscaldamento. Signup and view all the answers

Qual è il fattore principale che determina il coefficiente di scambio termico di un fluido?

La fase in cui si trova il fluido Signup and view all the answers

Quale metodo può essere utilizzato per aumentare il coefficiente di scambio termico in un processo limitante?

Migliorare il processo dove il coefficiente di scambio è più basso Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo il fenomeno della fusione in un motore a combustione interna è corretta?

Il motore non fonde grazie a un fenomeno termico che protegge le parti in acciaio. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni sull'efficienza delle alette è vera?

Un'aletta isoterma ha conducibilità infinita. Signup and view all the answers

Per quale motivo è necessario migliorare i processi con coefficiente di scambio termico più basso?

Per ottenere una maggior efficienza energetica generale. Signup and view all the answers

Qual è una delle principali differenze tra il ciclo a gas e quello a vapore in termini di costo al kilowatt?

Il ciclo a gas ha un costo al kilowatt inferiore. Signup and view all the answers

Qual è l'effetto dell'iniezione di vapore caldo nella parte bassa del duomo nel processo descritto?

Incrementa la turbolenza e l'efficienza del degasatore. Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive meglio l'importanza della temperatura di condensazione nel dimensionamento del condensatore?

Il rendimento aumenta con temperature di condensazione più basse fino a certo limite. Signup and view all the answers

Perché il ciclo combinato non subisce modifiche significative durante la traduzione in pratica?

Non c'è nessuna variazione nelle componenti del ciclo. Signup and view all the answers

Qual è la condizione del Qout in un ciclo aperto?

È costituito solo da gas combusti rilasciati in ambiente. Signup and view all the answers

Qual è l'effetto di un aumento della portata di acqua in un impianto a parità di potenza termica?

Si richiede una pompa di dimensioni maggiori, comportando costi più elevati. Signup and view all the answers

In che modo la temperatura dei fumi influisce sul sistema di tubi secondo quanto descritto?

La temperatura dei fumi gioca un ruolo cruciale nel loro condizionamento. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è corretta riguardo all'operatività del compressore con aria?

Utilizza l'aria come fluido di lavoro per depurare l'aria. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo alla sorgente fredda è corretta?

Temperature più basse della sorgente fredda consentono un rendimento migliore. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti opzioni è vera circa la relazione tra temperatura di raffreddamento e rendimento?

Il rendimento è favorevole in condizioni di raffreddamento più basse, fino a un certo limite. Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica principale dei cicli a tre livelli rispetto a quelli a due livelli negli impianti sotto 100 MW?

Sono utilizzati per impianti di dimensioni maggiori. Signup and view all the answers

In quale parte della catena di recupero avviene l'uscita della pressione compressa dalla pompa?

Nella sezione di uscita dove i fumi sono più freddi. Signup and view all the answers

Qual è il componente più grosso di un impianto a ciclo combinato?

La caldaia di recupero. Signup and view all the answers

Qual è la relazione tra i livelli di evaporazione e le dimensioni degli impianti?

Impianti di dimensioni maggiori utilizzano più livelli di evaporazione. Signup and view all the answers

Qual è l'effetto principale dei fumi nella sezione a bassa temperatura della catena di recupero?

Favoriscono il recupero di calore nel sistema. Signup and view all the answers

Quale descrizione meglio si adatta alla funzione della caldaia a recupero in un ciclo combinato?

Funziona come uno scambiatore di calore per fumi ad alta temperatura. Signup and view all the answers

Qual è un vantaggio principale dei cicli combinati rispetto alle centrali a vapore tradizionali?

Hanno un rendimento energetico che può superare il 60%. Signup and view all the answers

Quale affermazione caratterizza il potenziamento delle centrali a vapore per formare cicli combinati?

Comportano l'integrazione di cicli a gas a centrali obsolete. Signup and view all the answers

Qual è una caratteristica distintiva di un ciclo combinato di grossa taglia?

Possono arrivare a potenze di 420 MWe o più. Signup and view all the answers

In un ciclo a vapore tradizionale, quale componente viene sostituito dai cicli a gas in un ciclo combinato?

La caldaia che brucia carbone. Signup and view all the answers

Qual è il principale svantaggio dell'utilizzo dei cicli combinati in relazione all'energia da fonti rinnovabili?

La necessità di un maggior monte ore di operatività Signup and view all the answers

Qual è l'obiettivo principale della caldaia a recupero nel ciclo combinato?

Recuperare il calore dai fumi in uscita Signup and view all the answers

Cosa si intende per potere calorifico nel contesto dell'energia da combustibili?

La capacità di un combustibile di produrre calore Signup and view all the answers

Qual è il ruolo dei tre livelli di pressione nella caldaia a recupero?

Ottimizzare il riscaldamento del vapore Signup and view all the answers

Qual è la principale limitazione della realizzazione pratica dei cicli combinati?

La difficoltà nel recupero del calore dai fumi Signup and view all the answers

Quali sono le condizioni necessarie affinché un impianto sia definito cogenerativo secondo la normativa del 2002?

Sia l'IRE che il LT devono superare valori limite specificati. Signup and view all the answers

Quale documento normativo del 2011 integra il Decreto Legislativo 8 febbraio 2007, n. 20?

DM 4 agosto 2011 Signup and view all the answers

Qual è il rendimento minimo richiesto per le unità di piccola cogenerazione per qualificarsi come ad alto rendimento?

80% Signup and view all the answers

In che modo la direttiva del 2011 modifica le criteri di valutazione rispetto alla normativa precedente?

Ridefinisce il concetto di alto rendimento in base a standard europei. Signup and view all the answers

Che cosa si intende per 'rendimento di primo principio' nella cogenerazione?

Risparmio energetico rispetto alla produzione separata. Signup and view all the answers

Quale condizione è necessaria affinché un frigorifero ad assorbimento funzioni in modo efficiente?

I carichi devono essere bilanciati tra domanda frigorifera e termica. Signup and view all the answers

In quale modo il ciclo frigorifero differisce dai cicli di potenza?

Il ciclo frigorifero è percorso in senso antiorario. Signup and view all the answers

Qual è il ruolo del lavoro (L) nel bilancio energetico di un ciclo frigorifero?

Contribuisce a mantenere l'equilibrio tra Qin e Qout. Signup and view all the answers

Quale affermazione è vera riguardo al Coefficiente di Prestazione (COP) di un sistema frigorifero?

Il COP dipende dalle temperature delle sorgenti calde e fredde. Signup and view all the answers

Quale violazione del secondo principio della termodinamica è descritta nel funzionamento del frigorifero?

L'energia deve essere fornita per spostare il calore da una sorgente fredda a una calda. Signup and view all the answers

Qual è una condizione necessaria affinché un fluido di lavoro possa essere considerato adatto per l'uso nei frigoriferi?

Deve avere una pressione di vapore di azione e condensazione ragionevoli. Signup and view all the answers

Che effetto ha a livello di temperatura l'aumento della perdita di carico in un sistema bifase?

Riduce la temperatura nel sistema. Signup and view all the answers

Qual è l’effetto del GWP elevato di un fluido refrigerante rispetto alla CO2?

Indica una bassa compatibilità ambientale. Signup and view all the answers

Qual è una caratteristica primaria delle miscele di fluidi refrigeranti in fase di studio attuale?

Devono avere un ODP nullo. Signup and view all the answers

Come si determina il costo unitario di un kilowattora in un impianto di produzione?

Rapporto tra costi sostenuti per la produzione e il numero di kilowatt prodotti. Signup and view all the answers

Quale fattore influisce maggiormente sul costo unitario del kilowattora di una centrale elettrica?

Il tasso di interesse su un finanziamento Signup and view all the answers

Quale dei seguenti parametri deve essere considerato quando si valuta il costo del denaro nel lungo periodo?

La percentuale di interesse attesa Signup and view all the answers

In che modo il costo del kilowattora varia in funzione delle modalità di finanziamento?

È influenzato dalla modalità di prestito adottata Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo al periodo di riferimento per la valutazione dei costi?

È solitamente spalmata su un periodo lungo di decine di anni Signup and view all the answers

Qual è la differenza principale tra il costo del kilowattora in relazione a un prestito rispetto a capitale proprio?

Il costo unitario aumenta più rapidamente col prestito Signup and view all the answers

Cosa distingue il COP di una pompa di calore da quello di un frigorifero, a parità di ciclo termodinamico?

Il COP della pompa di calore è sempre maggiore di 1. Signup and view all the answers

Qual è il ruolo principale del compressore in un frigorifero che utilizza un ciclo Rankine inverso?

Aumentare la pressione del fluido friabile. Signup and view all the answers

Qual è la principale limitazione del ciclo di Carnot rispetto agli cicli pratici come il ciclo Rankine inverso?

Non esiste un fluido di lavoro che può percorrere il ciclo di Carnot in modo semplice. Signup and view all the answers

Quale affermazione è corretta riguardo alla trasformazione dell'energia elettrica in un sistema di pompa di calore?

L'energia elettrica può essere parzialmente convertita in lavoro utile. Signup and view all the answers

Quale caratteristica distingue un evaporatore da un condensatore in un ciclo frigorifero?

L'evaporatore raffredda il fluido, mentre il condensatore lo riscalda. Signup and view all the answers

Study Notes

Quadro Energetico Globale 2020

L'energia primaria è l'energia presente in natura, senza essere trasformata. L'energia elettrica non è primaria, in quanto necessita di trasformazione da una fonte primaria.
L'energia primaria si divide in:
- Fonti non rinnovabili: Combustibili fossili (petrolio, gas naturale, carbone) e nucleare fissile (uranio).
- Fonti rinnovabili: Energia eolica (vento), solare, idraulica (acqua), biomasse (legna, colture), geotermica (calore terrestre), maree e nucleare di fusione (potenziale, non ancora disponibile). Queste ultime dipendono indirettamente o direttamente dal sole.
Le fonti rinnovabili sono generalmente disponibili e si rinnovano quotidianamente o stagionalmente, a differenza delle non rinnovabili.
L'energia eolica dipende dalla differenza di temperatura e densità dell'aria, che a sua volta dipende dal sole.
L'energia solare si rinnova quotidianamente grazie al sole.
L'energia idraulica è legata al ciclo idrico e alle variazioni stagionali delle precipitazioni.
Le biomasse dipendono dalla fotosintesi clorofilliana, quindi dal sole.
L'energia geotermica deriva dal calore interno della Terra, non dal sole.
L'energia delle maree è legata all'attrazione lunare.
L'utilizzo di fonti rinnovabili è correlato allo sviluppo economico di un Paese, in quanto più costose. Sono difficilmente adottate dai paesi in via di sviluppo.
Le fonti rinnovabili sono fondamentali per ridurre l'impatto ambientale dovuto alle emissioni di CO2, ma sono ancora meno diffuse delle fonti fossili, a causa del loro costo elevato.
Esistono diverse tecnologie per convertire le fonti rinnovabili in energia elettrica, con costi di produzione variabili.
L'energia nucleare fissile si basa sulla scissione dell'Uranio; l'energia nucleare di fusione è un processo potenziale ma non ancora disponibile a livello tecnologico.

Macchine e Sistemi Energetici

L'energia primaria può essere utilizzata direttamente o convertita in energia elettrica per usi diversi (residenziale, trasporti, processi industriali).
La penetrazione elettrica è il rapporto tra l'energia elettrica prodotta e quella primaria totale. Un'alta penetrazione elettrica indica un elevato sviluppo tecnologico in un Paese.
Le unità di misura dell'energia includono i joule, tonnellate equivalenti di petrolio (TEP), chilowattora, calorie e exajoule (10^18 joule).
Il consumo di energia primaria a livello globale è di circa 14 miliardi di TEP (583,9 exajoule).
I consumi di energia primaria variano significativamente tra le diverse regioni del mondo, a causa di fattori climatici, economici e di sviluppo. Paesi con climi freddi hanno maggiori consumi di riscaldamento e condizionamento.
Il consumo di combustibili fossili è tuttora la principale fonte di energia primaria globale.
Il consumo di energia elettrica è aumentato nel tempo e la sua produzione si basa maggiormente sui combustibili fossili.
Il consumo di combustibili fossili varia nel tempo ed è legato a fattori economici e geopolitici.
Il mix di fonti di energia utilizzate per la produzione di energia elettrica a livello mondiale è ancora dominato dai combustibili fossili, seguiti da energia idroelettrica e nucleare.
L'uso di fonti rinnovabili è in aumento ma è ancora inferiore alle fonti fossili. La crescita dell'utilizzo di fonti rinnovabili è più rapida nei Paesi ad alto sviluppo economico/tecnologico.
Le alternative ai combustibili fossili sono le fonti rinnovabili, il nucleare, e i combustibili fossili con sistemi di cattura della CO2.

Valutazione delle Riserve

Le riserve sono la quantità disponibile di una risorsa, calcolate come rapporto tra le riserve accertate e il ritmo di estrazione.
Le riserve di combustibili fossili variano a seconda del tipo di fonte (petrolio, gas, carbone).
Fattori come l'innovazione tecnologica e l'aumento dei costi di estrazione/estrazione possono influenzare le riserve accertate.
Le tecnologie migliorate per l'estrazione possono aumentare la quantità di riserve di combustibili fossili.
La disponibilità di riserve di combustibili fossili è influenzata da fattori di tipo tecnologico ed economico.
Le risorse dei combustibili fossili sono concentrate in alcune regioni del mondo.
Le tecniche di estrazione influenzano la quantità delle riserve disponibili in base ai costi e alle disponibilità tecnologiche, e l'estrazione di risorse meno convenzionali dipende dall'innovazione tecnologica.

Impatto Ambientale dei Combustibili Fossili

I combustibili fossili causano inquinamento locale (es. particolato PM10) e globale (effetto serra, CO2).
La CO2 è un gas serra che causa riscaldamento globale.
L'aumento della concentrazione di CO2 nell'atmosfera è correlato alle emissioni di combustibili fossili.
Le normative per limitare le emissioni locali di particolato sono sempre più stringenti, nei paesi più sviluppati. L'inquinamento dell'aria influisce sulla qualità della vita nelle aree urbane densamente popolate.
L'inquinamento globale dovuto all'effetto serra è un problema globale con conseguenze su tutto il pianeta.
L'andamento dei prezzi dei combustibili fossili è variabile e complesso, influenzato da fattori geopolitici ed economici.
I combustibili fossili hanno un forte impatto ambientale, dovuto alle emissioni di inquinanti durante la combustione.
Le emissioni dei combustibili fossili contribuiscono al riscaldamento globale e al cambiamento climatico.
Il costo ambientale dei combustibili fossili è in continua crescita, a causa degli elevati costi che si hanno nell'adottare e gestire delle misure per contenerne le emissioni.
I combustibili fossili hanno un forte impatto ambientale, legato alle emissioni di inquinanti durante la combustione, e all'impatto sul cambiamento climatico.
Le fonti fossili hanno una concentrazione geografica, con implicazioni geopolitiche ed economiche.

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Description

Scopri le diverse fonti di energia che compongono il quadro energetico globale del 2020. Distinguendo tra fonti rinnovabili e non rinnovabili, il quiz esplora come l'energia primaria si origina e viene utilizzata. Metti alla prova le tue conoscenze sulle risorse energetiche e il loro impatto sull'ambiente.