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.

REATTORE A IDROGENO GASSOSO

MIGRAZIONE DEI PROTONI

O

=O

=

H+

H+

ATHANORantica fornace

alchemica

SCHEMA REATTORE ELETTROLITICO

ANALISI CATODO

FINESTRA TAVOLA PERIODICA

CELLA ELETTROLITICA

Anodo Catodo

Accumulatore

H3O+ OH-

2H2O H3O+ +OH-

A-C+ A- + C+

CELLA ELETTROLITICA

Anodo Catodo

Accumulatore

C+

C+

H3O+

C+

A-

C+

A-

A-

A-

OH-

2H2O H3O+ +OH-

movimento elettroni

movimento elettroni

CELLA ELETTROLITICA

Anodo Catodo

movimento elettroni

movimento elettroni

Accumulatore

H3O+

H3O+

H3O+

H3O+

OH-

H3O+

OH-

OH-

OH-

OH-

2H2O H3O+ +OH-

ELETTROLISI DELL’ ACQUA

CELLA ELETTROLITICA

Anodo Catodo

movimento elettroni

movimento elettroni

Accumulatore

H3O+

H3O+

H3O+

H3O+OH-

H3O+OH-

OH-

OH-

OH-

2H2O 2H2+O2

4H2O+4e- 2H2+4OH-

ELETTROLISI DELL’ ACQUA

6H2O O2+4H3O++4e-

CELLA ELETTROLITICA

Anodo Catodo

movimento elettroni

movimento elettroni

Accumulatore

2H2O H3O+ +OH-

SOLUZIONI ALCALINE

KK22COCO3(s) 3(s) 2K 2K++(aq)(aq) + CO + CO2-2-

3(aq)3(aq)

COCO2-2-3(aq) 3(aq) +H+H22O HCOO HCO--

3(aq)3(aq)+ OH+ OH--(aq)(aq)

HCOHCO--3(aq)3(aq)+ H+ H22OO H H22COCO3(aq)3(aq)+OH+OH--

(aq)(aq)

4H4H22O +4eO +4e-- 2H 2H22+4OH+4OH--

4OH- O2 + 2H2O + 4e-

CELLA ELETTROLITICA

Anodo Catodo

movimento elettroni

movimento elettroni

Accumulatore

2H2H22O O 2H 2H22+2O+2O22

SOLUZIONI ALCALINE

4OH- O2 + 2H2O + 4e-

4H4H22O +4eO +4e-- 2H 2H22+4OH+4OH--

CELLA ELETTROLITICA

Anodo Catodo

movimento elettroni

movimento elettroni

Accumulatore

2H2H22O 2HO 2H22+2O+2O22

SOLUZIONI ALCALINE

O2

O2

O2

O2

H2

H2

H2

H2

4OH- O2 + 2H2O + 4e-

4H4H22O +4eO +4e-- 2H 2H22+4OH+4OH--

MIGRAZIONE DEI PROTONI

O

=O

=

H+

H+

FOTO ELETTRODI

ELETTRODO DOPO REAZIONE

REATTORE 1 ACCESO

Potere di penetrazione dei raggi nei materiali

Nota 13: figura tratta da www.zonanucleare.com/scienza/radioattività

Figura : potere di penetrazione dei raggi 13

Influenza della Radiazioni Ionizzanti sull’uomoLe radiazioni prodotte dai radioisotopi interagiscono con la materia con

cui vengono a contatto trasferendovi ENERGIA. Tale energia nell’uomo, produce una ionizzazione delle molecole. Perciò si dicono anche RADIAZIONI IONIZZANTI.14

L’esposizione 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 www.zonanucleare.com/scienza/radioattivitàNota 15 : sito www.wikipedia.org/wiki/radioattività

La radioprotezionePoiché, come abbiamo detto, l’esposizione 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 distanzaInterporre 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 limitiPer 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 www.zonanucleare.com/scienza/radioattività

STAZIONE DI TELECONTROLLO

1- Prove preliminari

2- Campagna di sperimentazione

3- Interpolazione dei dati 4- Superficie interpolante

5- Conclusione finale

COEFFICIENTI DI CORRELAZIONE

Grafico del rendimento z =0.00153x2 -0.0456xy+0.04y2+0.032x+0.312y+0.756 in funzione della superficie anodica (assex) e della superficie catodica catodica (asse y)

Calcolando la derivata prima della funzione z rispetto ad y ed eguagliando a zero si è determinata la retta dei minimi :

0.0456x+0.08y+0.312=0,

luogo dei vertici delle parabole sezioni

Tale derivata risulta <o per * x >1.754y+6.844

Luogo dei minimi (vertici delle parabole ottenute sezionando la superficie con x = cost)

m: -0.04556x+0.08y+0.312 =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)

Dall’esame 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 l’anodo secondo la *, siamo certi che il rendimento cresca al diminuire della superficie catodica.

* x >1.754y+6.844

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

CONCLUSIONE

ELETTRODO A REVOLVER

REATTORE 2

CADUTA DI POTENZA

SCHEMA REATTORE A LETTO FLUIDI (5)

REATTORE A LETTO FLUIDO (5)

GRAFICO RENDIMENTO