00430 - FISICA TECNICA

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2020/2021

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce le nozioni di base sulle proprietà e le trasformazioni dei sistemi termodinamici e sui meccanismi di scambio di massa e di energia, con particolare attenzione ai problemi che interessano l'Ingegneria Meccanica.

Contenuti

 

Concetti fondamentali della Termodinamica: Grandezze fisiche e unità  di misura - Sistemi chiusi e sistemi aperti - Forme dell'energia - Equilibrio e trasformazioni - Reversibilità  - Cicli termodinamici - Pressione, Volume e Temperatura - Diagrammi termodinamici

 

Scambi di energia e Trasformazioni: Principio zero - Energia interna - Calore - Lavoro - Primo principio per sistemi chiusi e aperti - Serbatoi di energia termica - Trasformazioni reversibili e irreversibili - Cicli termodinamici - Secondo principio - Teorema di Carnot - Temperatura termodinamica - Entropia - Scambiatori di calore.

 

Proprietà  delle sostanze pure e delle miscele: Sostanze pure - Fasi - Cambiamenti di fase - Diagrammi di stato per trasformazioni con cambiamento di fase - Superficie (p,v,T) - Proprietà  termodinamiche dei liquidi, dei vapori, dei gas perfetti e reali, delle miscele di  gas.

 

Cicli diretti e inversi: Ciclo di Carnot - Cicli ad aria standard - Ciclo Otto - Ciclo Diesel - Ciclo Brayton - Rigenerazione - Cicli a vapore - Ciclo Rankine - Risurriscaldamento - Cicli inversi - Frigoriferi e pompe di calore - Proprietà dei refrigeranti.

 

Condizionamento dell'aria: Aria secca e umida - Umidità  assoluta e relativa - Temperatura di rugiada, di saturazione adiabatica e di bulbo umido - Diagramma psicrometrico - Benessere termoigrometrico - Sistemi di trattamento dell'aria.

Fluidodinamica: Proprietà  dei fluidi - Moto laminare e turbolento - Equazioni integrali del moto - Perdite di carico - Propagazione delle onde di pressione.

Trasmissione del calore: Meccanismi di trasporto del calore - Conduzione - Convezione - Irraggiamento - Resistenza termica.

 

Testi/Bibliografia

A. Cocchi, Elementi di termofisica generale ed applicata, Progetto Leonardo, Casa Editrice Esculapio, Bologna, 1990.

Y. A. Çengel, Termodinamica e trasmissione del calore, McGraw-Hill, Milano 1998

 

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esami: scritti e orali su temi di carattere teorico ed applicativo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giampietro Fabbri