I bilanci di massa ed energia sono degli strumenti fondamentali nell'analisi ingegneristica e bio-ingegneristica. Molte situazioni complesse vengono semplificate osservando il movimento delle masse e dei flussi energetici, mettendo in relazione ciò che esce con ciò che vi entra in e da un processo chimico, fisico e/o biologico.
Domande come: qual è la concentrazione di anidride carbonica nel gas di scarico del fermentatore? Quale frazione di substrato non viene convertita in prodotti? quanto ossigeno è necessario per far procedere una fermentazione? Quanta energia è necessaria per impostare il reattore alla sua temperatura operativa? possono essere risolte utilizzando bilanci di massa ed energia.
Questo breve corso spiega come la leggi di conservazione della massa e dell'energia siano applicata a semplici processi biologici, con e senza reazioni chimiche.
1. Definizione di sistema e processo
2. Definizione di stato stazionario ed equilibrio
3. Legge di conservazione della massa
4. Tipologie dei bilanci di massa
5. Equazione generale del bilancio di massa
6. Procedura per il calcolo del bilancio di massa
7. Esempi numerici sul bilancio di massa
8. Concetti energetici di base
9. Equazione generale del bilancio energetico
10. Focus sul calcolo dell'entalpia nei processi non reattivi e reattivi
11. Semplici esempi numerici sui bilanci di energia
Vedi la bibliografia dell'insegnamento
Il corso si riterrà superato previa risoluzione di un esercizio di bilancio di massa e di energia.
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