Michael Moran, Howard N. Shapiro, Bruce R. Munson, David P. DeWitt, “Elementi di Fisica tecnica per l’ingegneria”, McGraw Hill, 2011;
Fisica tecnica di Fabio Polonara, Gianni Cesini, Gianni Latini, Editore: CittàStudi; 2017
Obiettivi Formativi - Cognomi M-Z
Conoscenza dei limiti e delle modalità di misura della temperatura
Capacità di costruire un modello termodinamico per un sistema chiuso.
Conoscenza del livello qualitativo dell'energia.
Capacità di costruire un modello termodinamico per un sistema, adeguato agli obiettivi ed ai materiali.
Capacità di comprendere processi tecnici ed analizzarne le trasformazioni.
Capacità di costruire un modello per impianti semplici.
Capacità di calcolare flussi termici e distribuzioni di temperatura in condizioni stazionarie.
Comprensione dei limiti dei modelli usati e delle possibilità di considerare condizioni stazionarie.
Comprensione di vari fenomeni di scambio termico e loro applicazione pratica.
Capacità di fare un dimensionamento di massima di uno scambiatore di calore.
Comprensione dei cicli di base diretti ed inversi.
Prerequisiti - Cognomi M-Z
Algebra elementare. Derivate parziali, differenziali ed integrali. Equazioni differenziali omogenee, espansione in serie. Conoscenza integrali doppi, calcolo superfici. Conoscenza coordinate di vario tipo. Elementi di base di chimica
Metodi Didattici - Cognomi M-Z
Lezioni ed esercitazioni in aula
Altre Informazioni - Cognomi M-Z
A.Dumas, S.Mazzacane, Elementi di Termodinamica, Ed. Esculapio, Bologna 1996.
A. Cavallini, L. Mattarolo, Termodinamica Applicata, Edizioni CLEUP, Padova.
M.W. Zemansky, Termodinamica, Zanichelli F. Kreith: Principi di trasmissione del calore, Liguori Editore.
E. Bettanini, F. De Ponte: Problemi di Trasmissione del Calore, Patron, Padova
Çengel, Termodinamica e Trasmissione del calore, McGraw Hill, 1991
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi M-Z
Prova scritta collettiva della durata di 1 ora (con sua correzione durante l'orale) ed esame orale.
Il candidato deve dimostrare di saper elaborare autonomamente una soluzione a semplici problemi di scambio termico e termodinamica di sistemi energetici, proposti dal docente, usando le competenze acquisite coerentemente agli obiettivi formativi del corso.
Programma del corso - Cognomi M-Z
Sistema termodinamico; equilibrio termodinamico, principio zero e temperatura, Termometri.
Termodinamica sistema chiuso; Lavoro e calore, trasformazioni reversibili, Primo principio della termodinamica, Energia Interna, Secondo principio della termodinamica, teorema di Clausius, entropia ed irreversibilita'.
Termodinamica sistema aperto, Bilanci di massa e di energia per sistemi aperti, entalpia, applicazione del secondo principio ai sistemi aperti, uso combinato dei due principi, exergia, rendimenti di I e II principio.
Comportamento dei materiali, Caratteristiche dei fluidi termodinamici, coefficienti calorimetrici, relazione di Clapeyron, gas ideale, liquidi, sistemi bifase, processi sui gas ideali, diagrammi termodinamici, Miscele di gas perfetti, Psicrometria, Miscele di aria e vapor d'acqua e relative grandezze e trasformazioni, diagramma psicrometrico.
Moto fluidi, Fluidi newtoniani e non, equazione di Bernoulli generalizzata, numero di Reynolds, perdite di carico, Camini, tubo di Venturi e Pitot.
Scambio termico:
Conduttività termica dei materiali;,equazioni della conduzione termica, sistemi con generazione di energia, strutture composte, Transitori.
Convezione naturale e forzata, strato limite, Coefficiente di scambio termico, equazioni rappresentative del fenomeno, analisi dimensionale, Alette.
Concetti di base nello scambio termico con cambiamento di fase.
Leggi dell'irraggiamento, interazioni tra radiazione e corpi, comportamento dei corpi reali, fattori di vista, irraggiamento tra corpi neri e grigi, effetto serra.
Scambiatori di calore, Coefficiente globale di trasmissione del calore, rendimento superfici alettate, Metodo e-NTU e DTML per dimensionamento.
Cicli motori e frigoriferi di riferimento.