Quiz della prova di ammissione alla Laurea Magistrale in Ingegneria Chimica

Per la reazione di ossidazione di SO2 a SO3, la conversione di SO2 all’equilibrio è completa a

300°C e diminuisce con la temperatura. Perché industrialmente si preferisce operare a circa

450°C?

La velocità di reazione è più elevata

La velocità di reazione è più bassa

La selettività è più elevata

I prodotti di reazione sono più caldi

Quale delle seguenti reazioni è la reazione di metanazione, utilizzata per il trattamento del gas

di sintesi?

CH4 + H2O →CO + 3 H2

CO + 3 H2 → CH4 + H2O

C + 2 H2 → CH4

CO + H2O → CO2 + H2

In quali dei seguenti casi si utilizza un reattore a stadi adiabatici con raffreddamento

intermedio?

Reazioni di equilibrio con diminuzione del numero di moli

Reazioni di equilibrio con aumento del numero di moli

Reazioni di equilibrio endotermiche

Reazioni di equilibrio esotermiche

Quale delle seguenti caratteristiche deve avere una sostanza per essere utilizzata nel processo

di rimozione della CO2 nella produzione di gas di sintesi?

Acido forte

Base forte

Acido debole

Base debole

Indicare quale tra i seguenti materiali può lavorare indefinitamente a fatica con cicli di

sollecitazione sinusoidale compresi tra il valore massimo di 280 ed il minimo di 50 MPa. In

tabella sono riportati i limiti di fatica Lf riferiti alla semiampiezza della sollecitazione.

Acciaio bonificato Lf = 100 MPa

Lega Ti 6Al 4V Lf = 120 MPa

Acciaio normalizzato Lf = 90 MPa

Lega Al 2014 ricotta Lf = 85 MPa

Un provino di acciaio sollecitato a trazione a temperatura ambiente nella zona di

comportamento lineare elastico

Una volta scaricato presenta una deformazione permanente

Una volta scaricato non presenta alcuna deformazione residua

Ha comportamento fragile

Ha un modulo di Young (E) crescente con la sollecitazione

L’invecchiamento naturale di una lega di alluminio con 4% rame che ha subito tempra di

soluzione provoca:

Una struttura martensitica

Diminuzione dei carichi unitari di snervamento e di rottura

Rafforzamento a seguito di precipitazione di fasi diverse

Il mantenimento della soluzione solida sovrassatura

Un acciaio da bonifica, temprato e non rinvenuto, ha un carico unitario di rottura R = 950

MPa ed un carico unitario di snervamento s = 800 MPa. Quali valori si otterranno dopo un

rinvenimento di 2 ore a 500°C?

R = 950 MPa , s = 820 MPa

R = 740 MPa ,s = 750 MPa

R = 600 MPa , s = 400 MPa

R = 820 MPa , s = 820 MPa

Di quale dei seguenti accessori deve essere provvisto un serbatoio a tetto galleggiante che

contenga benzina?

Un tubo di sfiato

Una valvola di respirazione

Una valvola di sicurezza

Nessuno di questi

Ci sono due tubazioni: in una passano 10 kg/s di aria (densità 2 kg/m3) alla velocità di 20 m/s;

nell’altra passano 20 kg/s di acqua alla velocità di 2 m/s.

Il diametro della tubazione in cui passa l’aria è maggiore di quella in cui passa l’acqua

Il diametro della tubazione in cui passa l’acqua è maggiore di quella in cui passa l’aria

Il diametro delle due tubazioni è lo stesso

I valori di velocità riportati sono irrealistici

Perché in uno stabilimento ci sono più linee di distribuzione del vapore che lavorano a

pressione diversa?

Perché non è possibile produrre vapore ad un’unica pressione

Perché insieme al vapore, di solito, si produce energia elettrica

Perché alcune linee si dirigono verso parti dell’impianto più lontane dalla centrale e, quindi,

con maggiori perdite di carico

Perché le utenze possono richiedere vapore che condensi a temperatura più alta o più bassa

Del metano contiene tracce di etano (C2), propano (C3) e butano (C4) che vengono assorbiti

con un olio: la solubilità di questi composti aumenta passando dal C2 al C3 al C4. Se il grado

di assorbimento del C3 è 85%, quale delle seguenti affermazioni è corretta?

Il grado di assorbimento del C4 è < 85%

Il grado di assorbimento del C4 è = 85%

Il grado di assorbimento del C4 è > 85%

Non si può dire quale delle affermazioni sia corretta se non si conosce il numero di stadi e il

valore del rapporto L/G utilizzato

Quale di queste affermazioni è corretta se si opera una separazione per distillazione alla

pressione di 2 atm invece che a quella di 1 atm?

Operando a 2 atm la separazione richiede meno stadi

Operando a 2 atm la separazione richiede minore rapporto di riflusso

Operando a 2 atm la temperatura del residuo diminuisce

Operando a 2 atm la temperatura del distillato aumenta

Cosa cambia se una colonna a riempimento in cui si realizza una operazione di assorbimento

lavora alla pressione di 2 atm invece che a quella di 1 atm?

Operando a 2 atm aumenta sia l’altezza che il diametro della colonna

Operando a 2 atm diminuisce sia l’altezza che il diametro della colonna

Operando a 2 atm l’altezza della colonna aumenta, ma il suo diametro diminuisce

Operando a 2 atm l’altezza della colonna diminuisce, ma il suo diametro aumenta

Un sistema binario è formato da due componenti che, in condizioni fissate di temperatura e

pressione, formano un eteroazeotropo delle seguenti caratteristiche : x1a=0,1 ; x1

b=0,85

;y1E=0,54.

Se una miscela vapore costituita dal 25% del componente 1 viene portata alla temperatura di

inizio condensazione, la fase liquida all’equilibrio é:

Eterogenea

Omogenea

Costituita dal componente 1 puro

Costituita dal componente 2 puro

Il coefficiente di Maxwell indica come varia:

Il volume per effetto della variazione della temperatura

La temperatura per effetto della variazione del volume ad entalpia costante

La temperatura per effetto della variazione del volume ad energia interna costante

Il volume per effetto della variazione della temperatura ad energia interna costante

Un sistema di composizione globale nota (z1,z2…zc) si trova in condizioni di equilibrio

liquido vapore a temperatura e pressione fissate. Se, a pressione costante, viene fornita al

fluido una determinata quantità di calore, lo stato del sistema, è definito ed possibile valutare

:

la composizione delle fasi in equilibrio e il grado di vaporizzazione nel caso di sistemi binari

nulla in quanto lo stato del sistema non è definito

Tutte le caratteristiche delle fasi all’equilibrio solo se per il sistema si possono fare le ipotesi

di idealità in entrambe le fasi

la composizione delle fasi in equilibrio e grado di vaporizzazione e la temperatura

La temperatura di solubilità critica per un sistema binario che presenta parziale miscibilità può

essere prevista:

Dalla condizione di flesso a tangente orizzontale per la funzione a1=a1(T,x1) in condizioni di

temperatura costante

Dalla condizione di isoattività

Dalla condizione che l’attività del componente 1 sia a temperatura costante una funzione

sempre crescente della frazione molare di 1

Dalla condizione che l’attività del componente 1 sia, a temperatura costante, una funzione

sempre decrescente della frazione molare di 1

Due serbatoio di altezza identica (h) sono posizionati su un terreno perfettamente

pianeggiante. Il primo serbatoio si trova a pressione atmosferica il secondo a pressione di 4

atmosfere. Una pompa pesca dal fondo del primo recipiente e invia il fluido (acqua a

temperatura ambiente) nella sommità del secondo recipiente. Quando il primo recipiente è

praticamente svuotato e trascurando le perdite di carico, la prevalenza che deve fornire la

pompa, in metri di colonna liquida è all’incirca :

h

2h+10

h+30

Nessuna delle risposte è valida

In un tubo coibentato scorre un a corrente di vapore di acqua saturo a pressione atmosferica e

di portata nota. Il tubo, di lunghezza L, passa in un ambiente a temperatura costante e pari a

20°C. Noto lo spessore e il tipo di coibente nonché il diametro del tubo, trascurando le

perdite di carico :

E’ possibile determinare lo stato dell’acqua nella sezione a valle dell’ambiente

E’ possibile determinare solo la temperatura dell’acqua nella sezione a valle dell’ambiente

E’ possibile determinare la massa di condensato nella sezione a valle dell’ambiente, solo se

il moto è laminare

E’ possibile determinare la massa di condensato nella sezione a valle dell’ambiente, solo se il

moto è turbolento

Un sistema binario costituito da due componenti praticamente immiscibili presenta a

pressione atmosferica un eteroazeotropo ad una temperatura tale che ps1=570 e ps2=190

mmHg. La composizione del vapore azeotropico vale:

y1=0,5

y1=0,25

y1=0,75

y1= x1

Il coefficiente di Joule Thompson indica come varia :

La pressione per effetto della variazione della temperatura

La temperatura per effetto della variazione della pressione ad entalpia costante

La temperatura per effetto della variazione della pressione per un sistema isolato

Il volume per effetto della variazione della temperatura ad energia interna costante

Un sistema di composizione globale nota (z1,z2…zc) si trova in condizioni di equilibrio

liquido vapore. A temperatura e pressione fissate, lo stato del sistema, ovvero composizione

delle fasi in equilibrio e grado di vaporizzazione, :

è sempre definito

è definito solo se il sistema è binario

è definito solo se per il sistema si possono fare le ipotesi di idealità in entrambe le fasi

non è mai definito

Un sistema simmetrico presenta la seguente espressione della costante di attività:

5,2/220 TA la temperatura di solubilità critica risulta:

Tsc=440°C

Tsc=440K

Tsc=220K

Tsc=0°C

Due serbatoio di altezza identica (h) sono posizionati su un terreno perfettamente

pianeggiante. Il primo serbatoio si trova a pressione atmosferica il secondo a pressione di 2

atmosfere. Una pompa pesca dal fondo del primo recipiente e invia il fluido (acqua a

temperatura ambiente) nella sommità del secondo recipiente.Quando il primo recipiente è

praticamente svuotato e trascurando le perdite di carico, la prevalenza che deve fornire la

pompa, in metri di colonna liquida è all’incirca :

h

2h+10

h+10

h-10

Un fluido scorre in moto turbolento all’interno di una tubazione cilindrica. Sapendo che il

coefficiente di trasporto di calore è valutabile dalla: 3/18,0 PrReaNu

Volendo dimezzare il valore di h mantenendo costanti tutte le proprietà fisiche e la portata del

fluido, si può:

Triplicare il diametro del tubo

dimezzare il diametro del tubo

utilizzare un tubo di diametro all’incirca 1,5 volte il diametro originario

utilizzare un tubo di diametro 0,7 volte il diametro originario

In una miscela gassosa la diffusività di A in B

Inversamente proporzionale alla temperatura

Direttamente proporzionale alla temperatura

Inversamente proporzionale alla pressione

Direttamente proporzionale alla composizione

Quale soluzione è più efficace per minimizzare la superficie di scambio termico della camicia,

in cui passa acqua demineralizzata, realizzata attorno a un recipiente agitato contenente una

soluzione acquosa?

provvedere il recipiente di una camicia con intercapedine di 5 cm

provvedere il recipiente di una camicia con intercapedine di 3 cm

provvedere il recipiente di una camicia formata avvolgendo un tubo del diametro di 3 cm

lungo la superficie esterna del recipiente

provvedere il recipiente di una camicia formata avvolgendo un semitubo del diametro di 5 cm

lungo la superficie esterna del recipiente.

Quali delle seguenti modifiche non è efficace al fine di aumentare il coefficiente globale di

scambio termico in uno scambiatore di calore a fascio tubiero in cui passano fluidi che non

cambiano di fase?

aumentare il numero di passaggi lato tubi

diminuire la lunghezza dei tubi

diminuire la distanza tra i diaframmi

aumentare il numero di passaggi lato mantello

In quali condizioni si trova il vapore che si sviluppa da una soluzione acquosa che bolle alla

temperatura di 110°C in un evaporatore a calandria che lavora a pressione atmosferica?

è saturo e condensa alla temperatura di 110°C

è surriscaldato e condensa alla temperatura di 100°C

è surriscaldato e condensa a temperatura leggermente inferiore a 100°C

è surriscaldato e condensa a temperatura molto inferiore a 100°C

Quale è il criterio di scelta del materiale di riempimento utilizzato in una colonna gas liquido?

va scelto in modo che sia facilmente bagnato dal liquido

va scelto in modo che non sia facilmente bagnato dal liquido

va scelto in funzione della sua resistenza meccanica, tenuto conto di pressione e temperatura

operativa della colonna

va scelto in funzione della sua resistenza meccanica, tenuto conto dell’altezza complessiva

dello strato di riempimento

A che pressione devono lavorare le 2 colonne utilizzate per separare mediante distillazione

una miscela liquida che forma un azeotropo omogeneo?

entrambe alla stessa pressione

la prima opera a pressione maggiore della seconda

la prima opera a pressione inferiore della seconda

la prima opera a pressione inferiore o superiore alla seconda dipendentemente dalla

composizione del’alimentazione

In base a quale variabile viene fissata l’altezza dello stramazzo in un piatto forato?

numero dei piatti

diametro della colonna

pressione operativa della colonna

volatilità relativa del chiave leggero rispetto al chiave pesante

In quali delle seguenti circostanze è opportuno che la fase gassosa utilizzata in un’operazione

di essiccamento lavori in ciclo chiuso?

quando l’essiccamento viene effettuato sotto vuoto

quando la fase gassosa è costituita da gas inerte

quando la portata di fase gassosa è molto bassa

quando la fase solida è molto umida

Indicare quale dei seguenti materiali, sollecitati nel modo I in presenza di una stessa cricca di

dimensioni “a” , si rompe sotto il carico minore

C40 bonificato; KIc = 60 MPa√m

Ti-6Al-4V; KIc = 55 MPa√m

Polietilene; KIc =2 MPa√m

Nitruro di silicio; KIc = 4 MPa√m

Quale dei seguenti materiali presenta l’impronta di durezza di maggiori dimensioni, a parità

di forza applicata, nella prova Vickers (VHN)

C40 ricotto; 120 VHN

C40 bonificato; 280 VHN

Allumina; 680 VHN

Ghisa bianca; 480 VHN

Quale dei seguenti parametri non migliora la durata a fatica di un acciaio basso-legato

cementazione

pallinatura delle superfici

esercizio in ambiente marino

finitura superficiale di bassa rugosità

Quale dei seguenti parametri ha scarso effetto sul degrado dei calcestruzzi

ambiente umido con fenomeni di gelo/disgelo

presenza di cloruri

ambiente secco

presenza di solfati

Quale tra questi materiali metallici è preferibile per la resistenza alla corrosione (sia

generalizzata che localizzata) in acqua di mare?

Acciaio al carbonio

Acciaio inossidabile AISI 304

Acciaio da bonifica

Lega di titanio

Scegliere il materiale che dia la minore freccia di inflessione in una trave isostatica a sezione

costante, sollecitata con un carico concentrato in mezzeria. Si prescinda dal peso proprio.

Legno, sollecitato parallelamente alle fibre; E = 10 GPa

Legno, sollecitato perpendicolarmente alle fibre; E = 1 GPa

Composito a fibre lunghe; E = 110 GPa

Composito multistrato; E = 70 GPa

Un sistema binario simmetrico presenta una valore della costante di attività dato dalla: A= -

1750/T+6,3. Detta a la fase ricca in 1 e b la fase ricca in 2, quale è l’andamento della

differenza (x1a-x1b) in funzione della temperatura:

è indipendente dalla temperatura

aumenta all’aumentare di T

diminuisce all’aumentare di T

raggiunge un massimo e poi diminuisce

Nota la temperatura critica e la pressione critica di un fluido e sapendo che il fluido segue la

equazione di stato di Van der Waals, quale delle seguenti affermazioni è falsa :

E’ possibile calcolare la tensione di vapore del fluido a temperatura fissata

E’ possibile calcolare il calore latente di vaporizzazione del fluido a temperatura fissata

E’ possibile calcolare il calore specifico del fluido a pressione costante

E’ possibile calcolare la variazione della energia interna in funzione della pressione a

temperatura costante

In un sistema a 5 componenti distribuito tra due fasi avvengono due reazioni chimiche

indipendenti. I gradi di libertà del sistema è:

A temperatura e pressione fissate pari a 0

Pari al numero dei componenti

Pari a tre

Pari a tre a temperatura fissata

Un gas inizialmente a temperatura di 400 K e pressione di 20 atm si espande fino a pressione

atmosferica seguendo una trasformazione politropica con gamma =1,38.

La temperatura finale è pari a 500 K

La temperatura finale è pari a 380K

La temperatura finale è pari a 175K

La temperatura finale è minore della Temperatura iniziale solo se il fluido si comporta da gas

perfetto

Un fluido scorre in un tubo in moto turbolento e si ha corrispondentemente un valore h del

coefficiente di scambio termico. Se a parità di diametro e di condizioni del fluido, si deve

inviare una portata in massa del fluido incrementata del 40%, qual è il valore del coefficiente

di scambio nelle nuove condizioni?

h’=2h

h’=3h

h’=1,3h

h’

Un fluido scorre in moto laminare all’interno di una tubazione cilindrica lunga 10 m con una

perdita di carico delta P. Dovendo prolungare il percorso di altri 5 metri a parità di portata e

avendo una perdita di carico totale massima ammissibile pari a 1,3 la perdita di carico

originaria, lasciando inalterata la tubazione originaria, quale diametro devo scegliere per il

nuovo tratto di tubazione?

Triplicare il diametro del tubo

dimezzare il diametro del tubo

utilizzare un tubo di diametro all’incirca 1,13 volte il diametro originario

utilizzare un tubo di diametro 0,7 volte il diametro originario

Per il calcolo del coefficiente di scambio termico per convezione naturale tra una parete calda

e aria viene calcolato il numero di Grashof. Se la differenza di temperatura tra parete e aria

raddoppia, il numero di Grashof, a parità di condizioni geometriche :

Raddoppia

Resta inalterato

Si dimezza

Raddoppia solo nel caso di differenza di temperatura bassa

Il coefficiente globale di scambio termico UD in uno scambiatore a fascio tubiero in cui i

fluidi hanno i seguenti coefficienti di scambio termico: hio = 1000 W/m2K e h0 = 500 W/m

2K

assume all’incirca il seguente valore:

1500 W/m2K

750 W/m2K

500 W/m2K

300 W/m2K

Per quel ragione non si realizzano più di 8 passaggi lato tubi di uno scambiatore a fascio

tubiero?

perché aumentano eccessivamente le dilatazioni termiche differenziali

perché diminuisce eccessivamente il fattore FT

perché non esistono le relazioni di calcolo

perché la struttura costruttiva dello scambiatore diviene eccessivamente complicata

Se si raddoppia la velocità di un fluido inviato nei tubi di uno scambiatore di calore in cui non

avviene cambiamento di fase, il coefficiente di scambio termico:

si dimezza

aumenta di circa 1.75 volte

aumenta di circa 2 volte

aumenta circa 4 volte

Per migliorare le prestazioni di una colonna di assorbimento a riempimento, quale dei

seguenti provvedimenti è inefficace?

aumentare la pressione operativa

aumentare la temperatura operativa

aumentare la portata di liquido

diminuire la dimensione del riempimento

Quale è il tipico range di valori di hold-up operativo di una colonna a riempimento?

0.1-0.2

0.05-0.1

0.01-0.05

< 0.01

Una corrente liquida è costituita da benzene, toluene, etilbenzene e p-xilene. Per separare

questi componenti ottenendoli con un purezza superiore al 99% mediante distillazione occorre

utilizzare:

1 colonna

2 colonne

3 colonne

4 colonne

In una colonna a piatti, se le perdite di carico sono eccessive, quale di seguenti provvedimenti

è inefficace:

aumentare il diametro dei fori

aumentare l’area del discendente

aumentare il diametro del piatto

diminuire l’altezza dello stramazzo

Quale dei seguenti acciai è suscettibile di bonifica?

C10 [di composizione :Fe + 0,10%C]

12NiCr3 [di composizione Fe +:0,12% C + 0,65% Ni + 0,55% Cr]

34Cr4 [di composizione : Fe + 0,34% C + 1% Cr]

AISI 304 [di composizione : Fe + 0,05%C + 10% Ni + 18% Cr]

Quale dei seguenti materiali ha comportamento più tipicamente anisotropo?

Vetro

Composito unidirezionale

Acciaio ricotto

Composito a fibre incrociate

Scegliere il materiale che, a parità di geometria, fornisce la minore deformazione elastica su

una trave a sbalzo sollecitata con un carico concentrato all’estremo libero.

Legno, sollecitato parallelamente alle fibre; E = 10 GPa

Acciaio inossidabile ; E = 200 GPa

Composito a fibre lunghe; E = 120 GPa

Composito multistrato; E = 70 GPa

Indicare quale dei seguenti materiali, sollecitati nel modo I , a parità di geometria e di

sollecitazione applicata, tollera la cricca “a” di maggiori dimensioni

Nitruro di silicio [KIc = 4 MPa√m]

Ti-6Al-4V [KIc = 65 MPa√m]

Acciaio bonificato [KIc = 60 MPa√m]

Acciaio normalizzato [KIc = 90 MPa√m]

Indicare quale tra le seguenti trasformazioni invarianti non coinvolge alcuna fase liquida

Eutettico

Eutettoide

Peritettico

Monotettico

Indicare quale difetto non è legato alla solidificazione di un materiale metallico

Cavità di ritiro

Soffiature

Dendritismo

Sensibilizzazione

In un reattore continuo, alimentato con 500 moli/h di A puro avviene la reazione:

𝐴⇔1

2𝐴2

Nel reattore si raggiunge una conversione rispetto ad A dell’80% con una temperatura di

esercizio di 500K. Sapendo che la reazione è caratterizzata da un ΔHr=- 3000 kcal/mole A e

che l’alimentazione entra nel reattore già preriscaldata a 500K, quale potenza termica è

necessario scambiare per mantenere il reattore a temperatura costante?

-35000 kcal/h

-1200 kcal/h

+2400 kcal/h

-600 kcal/h

Un sistema binario completamente ideale in fase liquida e vapore presenta a temperature di

80°C una tensione di vapore del componente più volatile (1) di 0,95 atm e una tensione di

vapore del meno volatile (2) di 0,6 atm. La volatilità relativa di 1 rispetto a 2 a 80°C è pari a:

1,6 solo se la pressione è atmosferica

1,6

0,62

Dipende dalla composizione del sistema

Un gas espandendosi attraverso una valvola da 50 a 20 atmosfere varia la propria temperatura

da 400 a 300K. Questo comporta che:

il coefficiente di Maxwell è pari a zero

il coefficiente di Joule Thompson è pari a -3,0 atm/K

il coefficiente di Joule Thompson è pari a 3,33 K/atm

il coefficiente di Joule Thompson è pari a 15 (numero puro)

Un recipiente sotto vuoto (P=0,5 bar) contiene un liquido (densità =800kg/m3)che deve essere

inviato in un altro serbatoio a pressione atmosferica. Sapendo che il dislivello geometrico tra i

due serbatoi è pari a 10 metri, che le perdite di carico concentrate e distribuite totali del

circuito di collegamento dei due serbatoi sono pari globalmente a 1,2 bar, la prevalenza che la

pompa deve fornire risulta pari a:

1,2 bar

1,7 bar

2,5 bar

2,7 bar

In una tubazione scorre vapore d’acqua condensante a pressione di 5 bar. Per diminuire

significativamente le perdite termiche del tubo, immerso in un ambiente in cui è presente aria

che investe trasversalmente il tubo a velocità di 5 m/sec , si può:

coibentare il tubo con un materiale isolante in modo da abbassare la temperatura di parete

del tubo stesso

aumentare il diametro del tubo in modo da diminuire il coefficiente di scambio termico del

vapore condensante

aumentare lo spessore del tubo nel quale passa il vapore

nessuna di queste azioni provoca la diminuzione della potenza termica dispersa

Particelle solide di un componente A vengono messe a contatto con un solvente in condizioni

fissate di temperatura e di agitazione. La velocità con la quale si solubilizza il solido (g/s) è:

inversamente proporzionale alla superficie della particella solida

direttamente proporzionale alla radice della superficie della particella solida

direttamente proporzionale alla pressione del sistema

direttamente proporzionale alla differenza tra la concentrazione di A in una fase liquida

satura di solido e la concentrazione istantanea di A in soluzione

La solubilità di un gas in un liquido aumenta:

con la temperatura a pressione costante

con la pressione a temperatura costante

con entrambe le variabili

con il potenziale del componente supercritico nella miscela

In uno scambiatore di calore a fascio tubiero, il fattore di efficienza FT:

è sempre pari a 1

è pari o inferiore a 1, e dipende solo dal numero di passaggi lato tubi e lato mantello

è pari o inferiore a 1, e dipende solo dalle temperature di ingresso e uscita dei fluidi

è pari o inferiore a 1, e dipende dal numero di passaggi lato tubi e lato mantello e dalle

temperature di ingresso e uscita dei fluidi

Le tipiche temperature di ingresso e uscita dell’acqua industriale utilizzata in un refrigerante

sono:

Ingresso 15°C e uscita 30°C

Ingresso 20°C e uscita 35°C

Ingresso 30°C e uscita 40°C

Ingresso 30°C e uscita 50°C

In una operazione di distillazione, se la volatilità relativa dei componenti da separare è bassa:

La colonna presenta un elevato numero di piatti e un rapporto di riflusso basso

La colonna presenta un elevato numero di piatti e un rapporto di riflusso alto

La colonna presenta un basso numero di piatti e un rapporto di riflusso alto

La colonna presenta un basso numero di piatti e un rapporto di riflusso basso

La distanza tra i piatti viene fissata in base a:

diametro della colonna

pressione operativa della colonna

numero dei piatti

tendenza del liquido ad incrostare

Quale dei seguenti provvedimenti è più efficace per garantire l’NPSH richiesto per il corretto

funzionamento di una pompa centrifuga che reinvia il riflusso dall’accumulatore alla testa di

una colonna di distillazione:

Aumentare la pressione della colonna

Garantire un tempo di permanenza maggiore al liquido nell’accumulatore di riflusso

Sopraelevare l’accumulatore di riflusso rispetto al livello del terreno

Diminuire il diametro della tubazione che collega l’accumulatore di riflusso alla pompa

Quali tra le seguenti affermazioni relative ad una valvola di sicurezza è errata?

Le valvole di sicurezza si aprono alla pressione di progetto

Le valvole di sicurezza hanno un comando pneumatico del tipo “aria –apre”

Le valvole di sicurezza sono del tipo a squadra

Le valvole di sicurezza sono mantenute chiuse da una molla o da un contrappeso

Per quali tipologie di fluidi si realizza uno stoccaggio in serbatoi a tetto galleggiante?

Liquidi con tensione di vapore elevata

Liquidi con tensione di vapore bassa

Liquidi criogenici

Gas liquefatti a pressione

Indicare quale dei seguenti materiali, sollecitati nel modo I in presenza di una stessa cricca di

dimensioni “a” , si rompe sotto il carico maggiore

2024 T6; KIc =23 MPa√m

Ti-6Al-4V; KIc = 56 MPa√m

C40 bonificato; KIc = 62 MPa√m

Zirconia PSZ; KIc = 4 MPa√m

Quale dei seguenti acciai è suscettibile di cementazione carboniosa?

C40 0,40%C

12NiCr3 0,12% C + 0,65% Ni + 0,55% Cr

34Cr4 0,34% C + 1% Cr

60SiCr8 0,60%C + 1,9% Si +0,35% Cr

Scegliere il materiale che, a parità di geometria, fornisce la maggiore deformazione elastica su

una trave a sbalzo sollecitata con un carico concentrato all’estremo libero.

Policarbonato E = 3 GPa

Lega di magnesio E = 45 GPa

Nylon E = 4 GPa

Lega di alluminio E = 70 GPa

Quale dei seguenti materiali è adatto per costruire un recipiente in grado di contenere gas

compressi a temperature tra 380 e 500°C ?

Polietilene ad alta densità

Polimeri fibrorinforzati

Acciaio inossidabile austenitico

Lega di alluminio

Indicare quale tra i seguenti materiali può lavorare indefinitamente a fatica con cicli di

sollecitazione sinusoidale compresi tra il valore massimo di 200 ed il minimo di 0 MPa. In

tabella sono riportati i limiti di fatica Lf riferiti alla semiampiezza della sollecitazione.

Acciaio normalizzato Lf= 80 MPa

Acciaio ricotto Lf= 40 MPa

Acciaio bonificato Lf= 130 MPa

Lega di alluminio Lf= 74 MPa

Quale è il trattamento termico che garantisce la più alta durezza ad un acciaio da bonifica?

Bonifica con rinvenimento a 500°C

Bonifica con rinvenimento a 550°C

Tempra martensitica

Ricottura

La velocità di dissoluzione di un soluto solido granulare in un solvente in condizioni fissate

di temperatura e intensità di agitazione è proporzionale:

Alla concentrazione di saturazione del soluto

Alla differenza tra la concentrazione di saturazione e la concentrazione istantanea in fase

liquida (del soluto)

Alla concentrazione istantanea del soluto in fase liquida

Alla temperatura

Il coefficiente di espansione termica indica come varia :

La pressione per effetto della variazione della temperatura

La temperatura per effetto della variazione della pressione ad entalpia costante

Il volume per effetto della variazione della pressione per un sistema isolato

Il volume per effetto della variazione della temperatura a pressione costante

In un sistema avviene una reazione tra tre componenti (A,B,R) distribuiti tra tre fasi (liquido,

vapore e solido). Per definire lo stato del sistema è necessario e sufficiente :

Fissare la pressione e la temperatura

Fissare la frazione molare di uno dei componenti in una o più fasi

Fissare un solo parametro (pressione o temperatura o frazione molare di uno dei componenti

in una fase)

Fissare o la pressione o la temperatura del sistema

La condizione di azeotropia per un sistema binario

1221 // ss pp

E’ valida sia per gli azeotropi omogenei che eterogenei

E‘ valida per gli azeotropi eterogenei nei sistemi simmetrici

E‘ valida solo per la determinazione degli azeotropi omogenei

E‘ valida per la determinazione degli azeotropi omogenei nei sistemi simmetrici

Un sistema binario completamente ideale sia in fase liquida che in fase vapore presenta, a

temperatura costante, una tensione di vapore del componente volatile doppia rispetto a quella

del componente pesante (ps1/ps2=2). Per una miscela binaria equimolare la pressione inizio

condensazione è pari a:

PIC=0,75 ps1

PIC=0,67ps1

PIC=0,5ps1ps2

PIC=0,25ps1

Una tubo di diametro fissato si trova immersa in aria stagnante. Il coefficiente di scambio

termico tra la superficie esterna del tubo e l’ambiente esterno a parità di altre condizioni , nel

caso in cui raddoppi la differenza tra la temperatura di parete e la temperatura dell’aria:

Raddoppia

Si dimezza

Aumenta del 20% circa

Diminuisce del 20% circa

In una tubazione scorre un fluido in moto laminare. La perdita di carico per unità di

lunghezza del tubo se si dimezza il diametro, a parità di portata volumetrica, e di tutte le altre

condizioni:

Si dimezza

Aumenta di un fattore 16

Aumenta di un fattore 8

Aumenta di un fattore 4

In quale dei seguenti casi si preferisce adottare uno scambiatore a doppio tubo piuttosto che

uno a fascio tubiero?

se la superficie di scambio termico è maggiore di 200 m2

se se la superficie di scambio termico è minire di 20 m2

se uno dei due fluidi è molto incrostante

se uno dei due fluidi è corrosivo

Per far vaporizzare un liquido che bolle alla temperatura di 240°C si utilizza:

un olio termico riscaldato in un forno;

vapore d’acqua a bassa pressione;

vapore d’acqua a media pressione;

vapore d’acqua ad alta pressione.

Per quale ragione il rapporto L/G con cui far funzionare una colonna di assorbimento viene

fissato nell’intervallo 1.2-1.6 (L/G)min?

è quello con cui vengono meglio i calcoli se si utilizza il metodo grafico;

è quello che minimizza il diametro della colonna;

è quello che minimizza l’altezza della colonna;

è quello che generalmente fornisce la migliore combinazione tra portata di solvente, diametro

e altezza della colonna.

Quale dei seguenti provvedimento non è efficace per ridurre le perdite di carico di una

colonna a piatti forati:

Diminuire l’altezza dello stramazzo

Diminuire il passo dei fori

Aumentare la distanza tra i piatti

Aumentare il diametro della colonna

Una pompa centrifuga preleva del liquido da un recipiente a pressione atmosferica e lo invia

ad un altro recipiente pure a pressione atmosferica; non c’è differenza di quota tra in punto in

cui il liquido viene prelevato e quello a cui deve essere inviato. Se si raddoppia la portata di

liquido, come varia la prevalenza che la pompa deve fornire?

La prevalenza si quadruplica

La prevalenza raddoppia

La prevalenza non varia

La prevalenza si dimezza

Quali tra le seguenti tipologie di valvole di intercettazione è più adatta per essere applicata su

una tubazione del diametro di 500 mm in cui scorre aria a pressione atmosferica?

Una valvola di intercettazione a maschio conico

Una valvola di intercettazione a saracinesca

Una valvola di intercettazione a sfera

Una valvola di intercettazione a farfalla

Quali sono le dimensioni tipiche di un serbatoio di stoccaggio atmosferico a tetto fisso della

capacità di 20000 m3?

Si sceglie un rapporto H/D = 4 e quindi risulta D= 18,5 m e H =74 m

Si fissa un’altezza H = 18 m e si calcola D = 37.6 m

Si fissa un diametro D = 50 m e si calcola H = 10. 2 m

Non si fanno serbatoi di stoccaggio così grandi

Indicare quale dei seguenti materiali, sollecitati nel modo I in presenza di una stessa cricca di

dimensioni “a” , si rompe sotto il carico maggiore

Nitruro di silicio; KIc = 4 MPa√m

Ti-6Al-4V; KIc = 55 MPa√m

2024-T6; KIc =25 MPa√m

C40 bonificato; KIc = 62 MPa√m

Indicare per quale dei seguenti trattamenti termici, dei quali è riportata la durezza Vickers

(VHN), è maggiore la durezza nella scala Rockwell C (HRC)

Tempra; 650 VHN

Bonifica con rinvenimento a 350°C; 580 VHN

Bonifica con rinvenimento a 450°C; 540 VHN

Normalizzazione; 420 VHN

Un materiale sollecitato a trazione nella zona di comportamento lineare elastico:

Subisce deformazioni irreversibili

Una volta scaricato presenta deformazioni permanenti

Una volta scaricato non presenta deformazioni permanenti

Ha comportamento duttile

Indicare quale tra i seguenti materiali può lavorare indefinitamente a fatica con cicli di

sollecitazione sinusoidale compresi tra il valore massimo di 250 ed il minimo di 80 MPa. In

tabella sono riportati i limiti di fatica Lf riferiti alla semiampiezza della sollecitazione.

Acciaio ricotto Lf = 40 MPa

Acciaio bonificato Lf = 120 MPa

Ghisa sferoidale Lf = 38 MPa

Acciaio normalizzato Lf = 60 MPa

Quale dei seguenti acciai è suscettibile di bonifica?

Acciaio C10; 0,10% C

Acciaio inossidabile AISI 405; 0,06%C + 13% Cr

Acciaio 34CrMo4; 0,34% C + 1% Cr +0,15% Mo

Acciaio inossidabile AISI 304L; 0,02%C + 18% Cr + 11%Ni

Scegliere il materiale con cui costruire un tirante cilindrico di dimensioni prefissate, che da la

minore deformazione sotto una stessa sollecitazione di trazione in campo elastico. Si

prescinda dal peso proprio.

Composito multistrato; E = 70 GPa

Piombo; E = 17 GPa

Composito a fibre lunghe; E = 110 GPa

Legno, sollecitato parallelamente alle fibre; E = 10 GPa

Il sistema binario alcool etilico acqua presenta, a pressione atmosferica un azeotropo

omogeneo ad una temperatura di circa 78,2°C e per una frazione molare di alcool di circa 0,9.

Sapendo che a pressione atmosferica la temperature di ebollizione dell’acqua e dell’etanolo

puri sono rispettivamente di 100°C e di 78,4°C, il sistema presenta dunque:

Deviazione positiva dalla idealità

Deviazione positiva per 0<x1<x1az deviazione negativa per x1az<x1<1

Deviazione negativa dalla idealità

Nessun tipo di deviazione

Per una generica reazione chimica è noto il valore della costante termodinamica di equilibrio

alla temperatura standard lnK(Ts). Sapendo che la reazione è esoterma con un ΔHreaz di -

2000 kcal/kmole e che si vuole far avvenire la reazione a 600K si vuole sapere se il valore di

lnK alla nuova temperatura

Raddoppia

Si dimezza

Aumenta di 1/3 rispetto al valore iniziale.

Si riduce al 20% circa del valore iniziale

In base al teorema degli stati corrispondenti a due parametri due fluidi diversi presentano:

Lo stesso valore del coefficiente di comprimibilità adiabatico nelle stesse condizioni di

temperatura e pressione

Valori proporzionali del fattore di compressibilità critico

lo stesso valore del fattore di compressibilità nelle stesse condizioni di temperatura e

pressione

lo stesso valore del fattore di compressibilità nelle stesse condizioni di temperatura e

pressione ridotte

Un sistema binario completamente immiscibile in fase liquida presenta una curva di

condensazione a pressione costante

Sempre isoterma

Sempre non isoterma

In una zona isoterma, in una zona non isoterma

Sempre lineare in funzione della temperatura

Con rifermento ad un semplice scambiatore a doppio tubo in cui scorrono un fluido caldo ed

un fluido freddo, nel calcolo della temperatura media logaritmica si devono considerare:

Le differenze tra la temperature del fluido caldo e quella del fluido freddo alle estremità

della apparecchiatura

Le differenze tra le due temperature di parete in ingresso ed uscita dalla apparecchiatura

Le differenze tra la temperature di ingresso e quella di uscita sia per il fluido caldo che per

il fluido freddo

La differenza tra la temperatura di ingresso del fluido caldo e quella di ingresso del fluido

freddo

Un cilindro orizzontale si trova immerso in aria stagnante con la quale scambia calore per

convezione. Sapendo che la differenza tra la temperatura di parete e quella dell’aria (ΔT) è di

40 °C, per ridurre del 25% circa il coefficiente di scambio termico è necessario:

Dimezzare il valore del ΔT

Raddoppiare il valore del ΔT

Ridurre il ΔT ad 1/3 circa di quello originario

Ridurre il ΔT ad 1/6 circa di quello originario

Il profilo di velocità di un fluido newtoniano che scorre in un tubo cilindrico è:

Sempre parabolico

Lineare e simmetrico rispetto all’asse del tubo

Parabolico se il fluido è in moto laminare

Piatto in prossimità della parete

Per immagazzinare 20 m3 di alcool etilico si utilizza:

un serbatoio atmosferico posato sul terreno e a tetto galleggiante

un serbatoio atmosferico posato sul terreno e a tetto fisso

un serbatoio sferico, sorretto da zampe

indifferentemente un serbatoio a fondi bombati ad asse verticale sorretto da zampe o ad asse

orizzontale sorretto da selle

Per inviare il riflusso dall’accumulatore alla testa di una colonna di distillazione si utilizza:

un compressore

una pompa centrifuga

uno scarico sifonato

cade per gravità perché l’accumulatore è posto più in alto della testa della colonna

Quale tra i seguenti fluidi termici si può utilizzare per condensare dei vapori di toluene alla

temperatura di 110.8°C?

Aria ambiente

Condense calde, disponibili a 95°C

Vapore d’acqua condensante a 1 atm

Olio termico, disponibile a 150°C

Quale dei seguenti provvedimenti è inefficace per migliorare la separazione ottenibile da una

colonna di assorbimento a riempimento?

adottare corpi di riempimento di dimensioni più piccole

adottare corpi di riempimento di materiale diverso

aumentare l’altezza degli strati di riempimento

sostituire parte del riempimento random con riempimento strutturato

Con quale criterio si sceglie la pressione a cui effettuare una separazione per distillazione?

in funzione delle esigenze del processo a monte

in funzione delle esigenze del processo a valle

in funzione dei fluidi termici disponibili per lo scambio termico al condensatore e al

ribollitore

l’operazione viene fatta sempre a pressione atmosferica

In una colonna per il trasferimento di materia del tipo a spruzzo, dove si trova l’interfaccia tra

fluido pesante e fluido leggero?

In alto

Circa a metà della colonna

In basso

Non c’è interfaccia tra i fluidi

Da cosa si capisce se le perdite di carico di una colonna a piatti sono eccessive?

Dal fatto che il piatto sgocciola

Dal fatto che il battente sullo stramazzo è basso

Dal fatto che il fattore di flooding è maggiore di 0.6

Dal fatto che il liquido risale nel discendente oltre la metà della distanza tra i piatti

Quale dei seguenti materiali non è idoneo per applicazioni a temperature superiori a 600°C?

Alluminio

Titanio

Allumina

Nitruro di silicio

Quale è il trattamento termico che garantisce la più alta durezza ad un acciaio da bonifica?

Bonifica con rinvenimento a 500°C

Bonifica con rinvenimento a 550°C

Tempra martensitica

Ricottura

Nella prova di resilienza con il pendolo Charpy, la temperatura di transizione individua:

Una trasformazione allotropica

La temperatura di tempra martensitica

L’ampiezza dell’incrudimento

La transizione tra comportamento fragile e comportamento duttile

In base ai numeri di durezza Vickers forniti, quale dei seguenti materiali presenta l’impronta

di durezza di minori dimensioni, a parità di forza applicata?

C40 ricotto; 120VHN

C40 bonificato; 280VHN

Allumina ; 680 VHN

Ghisa bianca; 440 VHN

Indicare quale tra i seguenti materiali può lavorare indefinitamente a fatica con cicli di

sollecitazione sinusoidale compresi tra il valore massimo di 260 ed il minimo di 100 MPa.

Sono riportati i limiti di fatica Lf riferiti alla semiampiezza della sollecitazione.

Acciaio al carbonio; Lf = 62 MPa

Lega di alluminio; Lf =50 MPa

Ghisa; Lf = 30 MPa

Lega di titanio; Lf = 100MPa

Un materiale sollecitato a trazione a temperatura ambiente per carichi superiori al carico

unitario di snervamento, ma inferiori a quelli di rottura:

Subisce deformazioni reversibili

Una volta scaricato presenta deformazioni permanenti

Una volta scaricato non presenta deformazioni permanenti

Ha un cedimento di schianto

Un serbatoio di volume noto contiene N kmoli di componente 1 puro. A partire dall’istante to

viene alimentato con una corrente costituita dal 50% in moli di 1 e dal 50% di 2, di portata

pari a F kmoli/h. Dal serbatoio esce una corrente di portata pari a quella entrante. Con la

ipotesi di mescolamento perfetto si vuole se la composizione della corrente uscente :

è sempre costante nel tempo e pari al 50% in moli di 1 e al 50% in moli di 2

tende ad un valore limite (50% di 1 e 50% di 2) tanto più rapidamente quanto maggiore è il

rapporto F/N

non esiste alcuna condizione limite

varia linearmente con il tempo

La equazione di Clapeyron indica come varia :

La pressione per effetto della variazione della temperatura

Il volume del vapore in funzione della temperatura a pressione costante

Il calore latente di vaporizzazione in funzione della temperatura

La pressione per effetto della variazione della temperatura in condizioni di saturazione

Un sistema ternario presenta equilibrio LL. La lacuna di miscibilità :

A pressione costante varia con la temperatura

A temperatura costante variabile con la pressione

A Pressione costante si amplia all’aumentare della temperatura nel caso di sistemi con

mescolamento endotermico

Non varia né con la temperatura né con la pressione

Il profilo di velocità di un fluido Newtoniano in un tubo a sezione circolare è:

Triangolare con un massimo in corrispondenza all’asse del tubo

Rettangolare

Sempre parabolico

Parabolico se il fluido è in moto laminare

Un fluido newtoniano scorre, in moto turbolento, in un tubo circolare di diametro fissato. Se,

a parità di tutte le altre condizioni si dimezza il diametro, le perdite di carico per unità di

lunghezza, all’incirca:

Aumenta di 32 volte

Si dimezza

Raddoppia

Nessuna delle precedenti risposte è esatta

Un solido ricoperto di un film di liquido è esposto ad una corrente di aria. La temperatura a

cui si porta il solido in condizioni stazionarie:

Diminuisce all’aumentare della velocità dell’aria

Aumenta all’aumentare della velocità dell’aria

È inferiore alla temperatura dell’aria se questa non è satura

Dipende dal numero di Reynolds dell’aria

Nella reazione di steam reforming

CH4+H2O = CO + 3H2

La composizione di equilibrio è definita

Se si fissa la temperatura e la pressione

Se si fissa la temperatura e la pressione e la frazione molare di un componente

Se si fissa la temperatura e la pressione e la frazione molare di due componenti

Se si fissa la temperatura, la pressione e la frazione molare di due componenti, ma solo nel

caso di idealità del sistema

Quale delle seguenti soluzioni non è adatta ad immagazzinare 2000 m3 di ammoniaca liquida?

1 serbatoio criogenico a -33°C e 1 atm da 2500 m3

1 serbatoio atmosferico a tetto galleggiante da 2500 m3

2 serbatoi sferici in pressione a temperatura ambiente da 1250 m3 ognuno

10 serbatoi cilindrici in pressione a temperatura ambiente da 250 m3 ognuno

Una liquido organico leggero viene alimentato ad una colonna di distillazione mediante una

pompa centrifuga. Per valutare il diametro della tubazione, quale dei seguenti valori di

velocità si può assumere?

20-40 m/s

10-20 m/s

5-10 m/s

2-5 m/s

Una soluzione va concentrata dal 5 al 50% in peso. Quanti kg di acqua occorre evaporare per

ogni 100 kg di soluzione entrante?

90 kg

50 kg

45 kg

5 kg

In una colonna di assorbimento a riempimento esistente, a parità di tutte le altre condizioni

operative (pressione, temperatura, portata di liquido entrante), si aumenta la portata di gas.

Quale delle seguenti affermazioni è sbagliata?

Aumentano le perdite di carico

Aumenta il fattore di flooding

Il riempimento risulta meno bagnato

Peggiora la separazione

In una colonna di distillazione esistente, a parità di condizioni operative (pressione, portata e

condizioni termiche dell’alimentazione) viene aumentato il rapporto di riflusso. Quali delle

seguenti affermazioni è sbagliata?

Aumentano le perdite di carico

Aumenta il calore da fornire al ribollitore

Aumenta il calore da sottrarre al condensatore

Peggiora la separazione

In una colonna a piatti forati con quale criterio viene valutata l’area del discendente?

In base al tempo necessario perché la fase liquida si liberi del gas trascinato

In base al tempo necessario perché la fase gassosa si liberi del liquido trascinato

In base alla distanza tra i piatti

In base al diametro del piatto

A che pressione lavora la rete di vapore a bassa pressione di un impianto chimico?

0.2-0.9 atm

1 atm

4-7 atm

10-16 atm

In quale forma il carbonio è presente in soluzione in un acciaio austenitico?

Elemento sostituzionale

Elemento interstiziale

Precipitato come carburo di ferro

Seconda fase dispersa

Con quale trattamento si possono aumentare i carichi unitari di snervamento e di rottura in un

acciaio inossidabile ferritico ?

Tempra austenitica

Tempra ferritica

Decarburazione

Incrudimento

Nelle ghise grigie ferritiche, il carbonio è sotto forma di:

Carburo di ferro

Tutta cementite

Tutta grafite

Martensite

L’invecchiamento naturale di una lega di alluminio che ha subito tempra di soluzione

provoca:

Indurimento per precipitazione a temperatura ambiente

Diminuzione dei carichi unitari di rottura e di snervamento

Mantenimento di una soluzione solida sovrassatura

Formazione di martensite

Quale è la massa molecolare di un polietilene con grado di polimerizzazione 5000, ricordando

che la molecola dell’etilene è C2H4

tra 28 e 5000 g/mole

28 000 g/mole

tra 100 000 e 200 000 g/mole

tra 250 000 e 500 000 g/mole

Ricordando che nella lega Fe-C si ha un eutettico in corrispondenza alla composizione in peso

di 4,3%C, si individui a quale categoria appartiene una ghisa composta da 19 parti in peso di

Fe e 1 parte in peso di C:

ipoeutettica

ipoeutettoidica

ipereutettica

eutettica