66707 - TERMOFISICA E ACUSTICA DELLE COSTRUZIONI T

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del Corso, dopo aver superato la prova finale, lo studente possiede una conoscenza dei principi fondamentali della termodinamica, della trasmissione del calore e dell’analisi energetica dei sistemi, che gli consentiranno di impostare i problemi di efficienza energetica delle opere dell’ingegneria civile, con particolare riguardo al contenimento dei consumi energetici negli edifici. Lo studente possiede inoltre una conoscenza di base dell'acustica applicata al controllo del rumore delle infrastrutture di trasporto e negli edifici.

Contenuti

Prerequisiti/Propedeuticità consigliate

L’allievo che accede a questo insegnamento deve conoscere ed utilizzare gli operatori matematici di base. Tali conoscenze sono acquisite, di norma, superando l’esame di Analisi Matematica T. Tutte le lezioni saranno tenute in Italiano. E’ quindi necessaria la comprensione della lingua italiana per seguire con profitto il corso e per poter utilizzare il materiale didattico fornito dal docente.

PROGRAMMA

1) TERMODINAMICA APPLICATA - MISCELE DI ARIA E VAPOR D’ACQUA

La natura della termodinamica: temperatura e calore - Applicazioni della termodinamica ai sistemi chiusi - Primo principio della termodinamica: lavoro, energia interna e bilanci energetici - Secondo principio e formulazione della grandezza entropia - Sistema aperto: bilancio delle masse e dell'energia meccanica - Perdite di carico e Diagramma di Moody - Le proprieta' delle sostanze pure: la superficie (p,v,T) e il diagramma (p,v) - Gas perfetti ed equazione di stato - Diagramma entropico (T, s) - Miscele di aria e vapor d'acqua: trasformazioni psicrometriche e diagrammi - Cicli termodinamici: ciclo Rankine e ciclo frigorifero.

2) TRASMISSIONE DEL CALORE - TERMOFISICA DELL'EDIFICIO

Conduzione termica: Legge di Fourier - Equazione di Fourier - Casi semplici di conduzione stazionaria in geometria piana e cilindrica - Resistenza termica ed analogia elettrica: reti di resistenze termiche - Conduzione stazionaria con generazione di calore in geometria piana e cilindrica - Convezione Termica: generalita' - Legge di Newton - Coefficiente di convezione e numero di Nusselt - Adimensionalizzazione delle equazioni, Teorema di Buckingam e relazioni Nu = f (Re, Gr, Pr) - Raggio critico di isolamento - Superfici alettate- Trasmissione del calore per irraggiamento - Coefficiente globale di scambio termico: trasmittanza termica con riferimento all’involucro edilizio.

3) ACUSTICA APPLICATA

Il fenomeno sonoro: nozioni preliminari e principali grandezze acustiche - Livelli sonori decibel e spettri - Scala dei decibel - Metrica dei livelli sonori- Il suono nei grandi ambienti: assorbimento acustico e tempo di riverberazione- Isolamento acustico e potere fonoisolante: legge della massa ed effetto coincidenza.

Testi/Bibliografia

Per la preparazione all'esame e' sufficiente fare riferimento agli appunti presi a lezione e all'eventuale materiale fornito dal docente. Per l'approfondimento di particolari argomenti o per lo studio autonomo, si consigliano i seguenti testi:

- Y.A. Cengel, Termodinamica e trasmissione del calore - Quarta edizione, McGraw-Hill;

- G. Cammarata, Fisica Tecnica Ambientale, McGraw-Hill;

- Y.A. Çengel,G. dall’O’, L. Sarto, Fisica Tecnica Ambientale, McGraw-Hill;

- A. Cocchi, Elementi di Termofisica generale e applicata, Progetto Leonardo;

- R. Spagnolo, Manuale di Acustica Applicata, UTET;

- E. Cirillo, Acustica Applicata, McGraw-Hill;

- M. Spiga, Efficienza Energetica e Termofisica dell’Edificio, Esculapio.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in aula.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame finale consiste in una prova scritta ed un colloquio orale, aventi come oggetto le nozioni fornite durante il corso. La prova scritta consiste di norma in 5 quesiti, di cui 3 domande di teoria e 2 esercizi numerici. Per essere ammessi a sostenere la prova orale è necessario ottenere nella prova scritta un punteggio minimo di 18/30. La prova orale consiste in un colloquio volto a dimostrare la padronanza e capacità operativa del candidato in relazione ai concetti chiave illustrati durante il corso.

Qualora dovessero persistere condizioni restrittive dovute al COVID, la prova sarà orale sulla piattaforma Teams, con domande teoriche ed esercizi numerici.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore per PC e materiale scaricabile dal sito web docente.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Cesare Biserni