31392 - TERMODINAMICA APPLICATA T

Scheda insegnamento

  • Docente Michele Celli

  • Crediti formativi 6

  • SSD ING-IND/10

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Campus di Bologna

  • Corso Laurea in Ingegneria energetica (cod. 0924)

  • Orario delle lezioni dal 21/09/2021 al 21/12/2021

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Energia pulita e accessibile Imprese innovazione e infrastrutture Città e comunità sostenibili

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Conoscenze sui fondamenti della termodinamica, sulle proprietà termodinamiche di sistemi fluidi in stati monofasici o bifasici, sui principali cicli termodinamici.

Contenuti

Fondamenti della termodinamica

Scopo della termodinamica. Definizioni basilari. Principio zero e temperatura empirica. Primo principio e definizione della proprietà energia. Interazione di tipo calore. Bilancio di energia per un sistema chiuso. Schematizzazione dei processi, serbatoio termico. Secondo principio: enunciati di Kelvin-Planck e di Clausius. Definizione della proprietà temperatura termodinamica. Disuguaglianza di Clausius. Definizione della proprietà entropia. Principio di non diminuzione dell'entropia. Principio della massima entropia. Flusso e produzione di entropia. Sistema semplice. Energia interna. Relazione fondamentale. Equazione di Gibbs. Regola delle fasi. Sistemi semplici chiusi: entalpia, capacità termiche specifiche, energia libera di Helmholtz, energia libera di Gibbs, relazioni di Maxwell. Motrici termiche e macchine frigorifere fra due serbatoi.

Bilanci di energia e di entropia per un volume di controllo

Sistema quasi-semplice in moto. Ipotesi dell'equilibrio termodinamico locale. Bilanci di energia e di entropia per un volume di controllo. Bilancio combinato e flow availability. Esempi applicativi.

Sistemi semplici monocomponenti

Equazione di stato e diagrammi [p,T], [p,v]. Gas ideali: equazione di stato e deduzione della legge di Joule; variazioni di energia interna, entalpia ed entropia; valori delle capacità termiche specifiche. Cenno alle proprietà dei liquidi. Proprietà dei vapori saturi. Equazione di Clapeyron. Proprietà dei vapori surriscaldati e dei gas reali. Diagrammi termodinamici [T,s], [h,s] e [p,h].

Sistemi semplici multicomponenti

Proprietà delle miscele di gas ideali. Entropia di mescolamento. Miscele di aria e vapore d'acqua: titolo e grado igrometrico, diagramma [j,x], mescolamento di correnti di aria umida, diagramma psicrometrico.

Cicli termodinamici

Ciclo Rankine. Ciclo frigorifero a compressione.

Testi/Bibliografia

Per la parte di teoria, il materiale didattico è costituito dalla dispensa redatta dal docente. La dispensa di teoria è disponibile su:

https://virtuale.unibo.it

Gli esercizi di cui si richiede la soluzione all'esame sono svolti dal docente durante le esercitazioni in aula, che si alternano alle lezioni teoriche. Si consiglia quindi di frequentare le lezioni e, in particolare, le esercitazioni in aula.

Lo studente che desidera ulteriori esercizi, può rivolgersi al libro

S. LAZZARI, B. PULVIRENTI, E. ROSSI DI SCHIO: “Esercizi risolti di Termodinamica, Moto dei Fluidi e Termocinetica” (Esculapio, Bologna, 2006).

Metodi didattici

Il corso è svolto tramite lezioni alla lavagna elettronica e proiezione di slides sia per quanto riguarda l'esposizione delle nozioni teoriche che per quanto riguarda le esercitazioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste, in funzione della evoluzione della pandemia, in una prova da effettuare tramite l'applicativo EOL oppure in una prova scritta in presenza.

La prova è un test a risposta multipla che ha lo scopo di valutare sia le conoscenze teoriche che la capacità di svolgere esercizi. Vi sono 8 domande teoriche in cui ogni risposta corretta vale 2 punti, ogni riposta errata vale -0.5 punti, ogni risposta lasciata in bianco vale 0 punti. Vi sono inoltre 3 esercizi da risolvere, per i quali ogni risposta corretta vale 6 punti, ogni riposta errata vale -1.5 punti, ogni risposta lasciata in bianco vale 0 punti. Il voto sul test scritto può essere: non sufficiente ("n.s.") se il punteggio complessivo è inferiore a 18; sufficiente se il punteggio complessivo maggiore o uguale a 18; 30 e lode ("30L") se si è risposto correttamente a tutti i quesiti.

Il voto della prova, se maggiore/uguale a 18, permette di poter verbalizzare l'esame. Lo studente che intenda migliorare il voto può sostenere nuovamente la prova. Se lo studente si presenta ad una prova d'esame, i voti ottenuti in precedenza perdono ogni valore.

Ai fini della verbalizzazione del Corso Integrato "TERMODINAMICA, MOTO DEI FLUIDI E TERMOCINETICA T", il voto ottenuto in "TERMODINAMICA APPLICATA T" ha validità 12 mesi dopo di che lo studente deve sostenere nuovamente l'esame. Sia il docente di "TERMODINAMICA APPLICATA T" che il docente di "MOTO DEI FLUIDI E TERMOCINETICA T" sono autorizzati a verbalizzare il voto.

Il voto del Corso Integrato "TERMODINAMICA, MOTO DEI FLUIDI E TERMOCINETICA T" sarà calcolato facendo la media aritmetica dei due voti ottenuti dallo studente per "TERMODINAMICA APPLICATA T" e per "MOTO DEI FLUIDI E TERMOCINETICA T".

VERBALIZZAZIONE: dal momento della pubblicazione dei risultati della prova su Almaesami gli studenti hanno 3 giorni per rifiutare il voto (è sufficiente mandare una mail con esplicita richiesta di rifiuto al titolare del corso: michele.celli3@unibo.it). Il rifiuto del voto cancella il risultato della prova. La verbalizzazione del voto del C.I. avviene in automantico, nel senso che non è necessario che lo studente faccia alcunché, passati i 3 giorni. La verbalizzazione verrà effettuata solo a patto che lo studente abbia sostenuto entrambi gli esami che compongono il C.I.

Strumenti a supporto della didattica

Le slide proiettate in aula (e/o durante il meeting su TEAMS), le lavagne virtuali compilate durante i meeting effettuati su TEAMS e testi degli esercizi proposti saranno disponibili su

https://virtuale.unibo.it

Le registrazioni delle lezioni saranno disponibili sulla piattaforma STREAM di Microsoft 365

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Michele Celli