TERMODINAMICA

Sfruttando la particolare conformazione geologica del suo sottosuolo, l'Islanda utilizza centrali geotermiche per produrre più di un quarto dell'energia del paese. Un progetto nazionale denominato "Iceland Deep Drilling Project" mira a raggiungere profondità oltre i 4000 metri, dove le temperature dei fluidi della dorsale oceanica possono raggiungere i 600 °C. La temperatura media invernale è di-10 °C.

Qual è il massimo rendimento che può avere una centrale geotermica operante tra queste temperature?

rendimento teorico massimo (quello del "triciclo di Carnot"😉) ;

ɳ = 100*((600+273)-263)/(600+273)) = 100*610/873 = 69,87 % 

Il calore di scarto (calore ceduto) delle centrali viene, qualche volta,  utilizzato per il riscaldamento delle abitazioni (district heating). Considera una centrale con una potenza di 50 MW ed un rendimento effettivo del 45%. Con il calore di scarto della centrale si vuole riscaldare del ghiaccio a-10°C fino a trasformarlo in acqua alla temperatura di 30 °C. Quanti kilogrammi di acqua al secondo può produrre la centrale?

Presa = Pass*ɳ

Pass = Presa /ɳ = 50/0,45 = 111,11 Mwatt

E ceduta = 111,11-50 = 61,11MJ/s

61,11*10^6 = m(2090*10+333*10^3+4186*30)

m = 61,11*10^6 / (2090*10+333*10^3+4186*30) = 127,45 litri/s