Docente/i: Stefano Rugginenti  

Denominazione del corso: Fisica tecnica (mn)
Codice del corso: 062099
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/11
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il Corso intende fornire le basi culturali necessarie alla comprensione dei principi fondamentali della termodinamica e dell’analisi energetica dei sistemi e le nozioni di base dello scambio termico per conduzione, convezione ed irraggiamento per applicarle, mediante esercitazioni a componenti di impianti e sistemi energetici. Alla fine del corso lo studente sarà in grado di impostare l’analisi di impianti termici e avrà acquisito un insieme di nozioni che gli consentiranno di esaminare concretamente i problemi inerenti lo scambio termico e la dissipazione di calore di sistemi reali.

Programma del corso

Fondamenti di termodinamica
Principi di termodinamica: generalità, definizioni. Reversibilità e irreversibilità. Lavoro e calore. I Principio per sistemi chiusi e aperti, energia interna ed entalpia. Trasformazioni termodinamiche: grandezze termodinamiche coinvolte in una trasformazione e loro variazione. II Principio: enunciati vari, entropia. Rendimento delle macchine termiche. Ciclo di Carnot. COP macchine inverse. Proprietà dei diagrammi termodinamici. Gas ideali e loro trasformazioni principali. Cicli dei gas ideali (cenni): cicli Otto, Joule e Diesel. Rendimenti. Cicli diretti e inversi (fluidi con passaggio di fase liquido-vapore), pompa di calore.

Trasmissione del calore
Meccanismi di trasferimento del calore. Conduzione del calore nei solidi: legge fondamentale della conduzione e sua applicazione a superfici piane e cilindriche in condizioni stazionarie, isolamento termico e spessore critico dell’isolamento, analogia elettrica, sistemi con generazione interna di calore, conduzione termica non stazionaria. Scambio termico in convezione naturale e forzata, superfici alettate, coefficiente globale di scambio termico. Scambio termico per irraggiamento: definizioni, leggi fondamentali, corpo nero, fattori di forma, corpi grigi, analogia elettrica. Scambiatori di calore e loro dimensionamento termofluidodinamico.

Esempi applicativi inerenti all’indirizzo del corso di Laurea

Prerequisiti

Conoscenze di base di strumenti matematici elementari e derivate e integrali.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 30
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

G. Giambelli. Termodinamica e Trasmissione del Calore. Milano, Masson Italia.

Svets ed altri. Termotecnica. Mosca, Mir.

Y.A. Çengel. Termodinamica e Trasmissione del Calore. McGraw Hill Ed. 1998.

E. Pedrocchi, M. Silvestri. Introduzione alla Termodinamica Tecnica. Clup.

E. Pedrocchi, M. Silvestri. Introduzione ai fenomeni di trasporto. Clup.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Verranno svolti una prova scritta di accesso ad un colloquio orale.