Docente/i: Anna Magrini  

Denominazione del corso: Fisica tecnica (ca)
Codice del corso: 062129
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio, Ingegneria Civile, Ingegneria Meccanica
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/11
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria Meccanica
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. 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. 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

A. Cavallini, L. Mattarolo. Termodinamica Applicata. CLEUP Ed. Padova, rist. 1992.

G. Moncada Lo Giudice. Fisica Tecnica Ambientale – Termodinamica Applicata, Vol. I. Masson Ed. 1999.

C. Bonacina, A. Cavallini, L. Mattarolo. Trasmissione del calore. CLEUP Ed. Padova, rist. 1985.

F. Kreith. Principi di trasmissione del calore. Liguori Ed.

G. Moncada Lo Giudice. Fisica Tecnica Ambientale – Trasmissione del calore, Vol. II. Casa Editrice Ambrosiana Ed. 1999.

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

Modalità di verifica dell'apprendimento

Per accedere all'esame e' necessario svolgere un'esercitazione sulle prestazioni energetiche degli edifici (applicazione della trasmissione del calore). Le modalita' di svolgimento e di consegna dell'esercitazione sono definite nella pagina web del docente. Verrà svolta una prova scritta e un colloquio orale nelle date previste per gli appelli.