Le centrali termoelettriche trasformano l'energia chimica o nucleare in elettricità. Questo processo è governato dai principi della termodinamica, che studia le leggi delle trasformazioni energetiche. L'efficienza di queste centrali e il loro impatto ambientale sono temi cruciali per lo sviluppo sostenibile. La termodinamica aiuta anche a ottimizzare l'uso dei combustibili e a recuperare il calore di scarto, contribuendo a un futuro più rispettoso dell'ambiente.
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Le centrali termoelettriche utilizzano combustibili fossili o energia nucleare per produrre energia termica
Combustione e reazioni nucleari
L'energia chimica dei combustibili fossili o l'energia nucleare viene trasformata in energia termica attraverso processi di combustione o reazioni nucleari
Conversione in energia meccanica ed elettrica
L'energia termica viene convertita in energia meccanica tramite turbine a vapore o a gas, e successivamente in energia elettrica tramite generatori elettrici
L'efficienza delle centrali termoelettriche dipende principalmente dalle perdite di energia, che possono essere ridotte per migliorare l'efficienza complessiva
Primo principio
Il primo principio della termodinamica afferma che l'energia non può essere creata o distrutta, ma solo trasformata da una forma all'altra
Secondo principio
Il secondo principio della termodinamica stabilisce che l'entropia di un sistema isolato non diminuisce mai, indicando una direzione preferenziale per i processi naturali
Equazione di stato dei gas perfetti
L'equazione di stato dei gas perfetti, pV=nRT, descrive il comportamento di un gas in funzione della pressione, del volume, della temperatura e del numero di moli
Diagramma p-V
Il diagramma p-V rappresenta graficamente le variazioni di pressione e volume di un gas in una trasformazione termodinamica
L'energia interna di un sistema termodinamico è una funzione di stato che dipende dalle condizioni attuali del sistema e può essere calcolata attraverso il primo principio della termodinamica
La termodinamica è fondamentale per la progettazione di cicli termici efficienti e per l'ottimizzazione dell'uso dei combustibili nelle centrali termoelettriche
La ricerca di soluzioni per il recupero del calore di scarto è importante per un futuro energetico sostenibile e può essere utilizzata in sistemi di cogenerazione o per il riscaldamento urbano
00
Le centrali ______ trasformano l'energia chimica o nucleare in energia ______, poi in meccanica e infine in elettrica.
termoelettriche
termica
01
L'efficienza di conversione delle centrali a ______ varia tra il 35% e il 45%, mentre può arrivare fino al 60% per quelle a ciclo ______.
carbone
combinato
02
Primo principio della termodinamica
Energia totale conservata; trasformazione tra forme, non creazione/distruzione.
