00430 - FISICA TECNICA

Scheda insegnamento

  • Docente Matteo Dongellini

  • Crediti formativi 3

  • SSD ING-IND/10

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Campus di Bologna

  • Corso Laurea in Tecniche della prevenzione nell'ambiente e nei luoghi di lavoro (abilitante alla professione sanitaria di tecnico della prevenzione nell'ambiente e nei luoghi di lavoro) (cod. 8487)

  • Lezioni online

  • Risorse didattiche su Virtuale

  • Orario delle lezioni dal 19/10/2021 al 26/11/2021

SDGs

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

Energia pulita e accessibile Città e comunità sostenibili

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente è in grado: - Conoscere i sistemi di conversione e di controllo dell'energia, - Conoscere i principi basilari della termodinamica, - Sapere eseguire bilanci di energia per i processi piu elementari di interesse tecnologico.

Contenuti

  • Termodinamica applicata (circa 15 ore)

    • Termodinamica applicata ai sistemi chiusi: definizione di sistema e ambiente, sistema chiuso, sistema aperto, sistema isolato, proprietà e stato, processo e ciclo, stato di equilibrio termodinamico, equilibrio termico, scale di temperatura, proprietà estensive, intensive, specifiche, definizione di lavoro e calore, primo principio della termodinamica, processo adiabatico, entalpia, esempi ed esercizi.
    • Termodinamica applicata ai sistemi aperti: volume di controllo, energia di una massa di fluido in moto, bilancio di energia per sistemi aperti in stato stazionario, esempi: caldaia e condensatore, turbina e compressore, valvole, ugelli, esercizi.
    • Sistemi termodinamici monocomponente: definizione di fase, regola delle fasi ed esempi, capacità termica specifica a volume costante, capacità termica specifica a pressione costante, equazione di stato dei gas perfetti, legge di Joule, esperimento di Joule, entalpia specifica di un gas perfetto, esempi ed esercizi.
    • Miscele di gas perfetti: legge di Dalton, aria umida, umidità assoluta e umidità relativa dell’aria, entalpia dell’aria umida, temperatura di rugiada, temperatura di bulbo secco e di bulbo umido, diagramma psicrometrico, esempi ed esercizi.

    Meccanica dei fluidi (circa 9 ore)

    • Fluidostatica: pressione, principio di Pascal, legge di Stevino e conseguenze, manometro a U, principio di Archimede, esempi ed esercizi.
    • Fluidodinamica: portata in volume e portata in massa, equazione di continuità, equazione di Bernoulli e applicazioni, fluidi reali e viscosità, numero di Reynolds, moto laminare e moto turbolento, perdite di carico distribuite e concentrate, diagramma di Moody, esempi ed esercizi.

    Trasmissione del calore (circa 12 ore)

    • Conduzione: conducibilità termica, potenza termica e densità di flusso termico, legge di Fourier, resistenza termica per conduzione, resistenze termiche in serie e in parallelo, esempi ed esercizi.
    • Convezione: convezione forzata, naturale e mista, potenza termica e coefficiente di convezione, numero di Nusselt, resistenza termica per convezione, esempi ed esercizi.
    • Irraggiamento termico: corpo opaco, trasparente e nero, potenza termica ed emissività, esempi ed esercizi.

    Se i protocolli sanitari vigenti lo consentiranno, verso il termine del corso è prevista una visita al Laboratorio di Fisica Tecnica del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Bologna (via Terracini 34, Bologna), dotato di attrezzature qualificate per la misura di temperatura, pressione, velocità nei fluidi, conducibilità termica dei materiali e per il monitoraggio delle condizioni ambientali interne a locali confinati.

Testi/Bibliografia

  • Dispense del docente

    Le dispense contengono tutti gli elementi di teoria e gli esercizi necessari al superamento della prova d’esame. Gli studenti sono invitati a scaricare le dispense dal sito https://virtuale.unibo.it/ utilizzando le proprie credenziali istituzionali di Ateneo. Sul sito sono anche scaricabili esempi di prove d’esame svolte durante i passati anni accademici.

    Per un eventuale approfondimento:

    Y. A. Çengel, Termodinamica e Trasmissione del Calore, McGraw Hill, 2016

    S. Lazzari, B. Pulvirenti, E. Rossi di Schio, Esercizi Risolti di Termodinamica, Moto dei Fluidi e Termocinetica, Esculapio, 2006

Metodi didattici

Il corso si basa su lezioni frontali svolte contemporaneamente in presenza e in remoto, all’interno delle quali verranno esposti i contenuti teorici e verranno svolti esercizi con l’ausilio della lavagna virtuale o della lavagna tradizionale.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento prevede la consegna di una tesina di approfondimento su un argomento del corso, su cui verrà esposta anche una breve presentazione in aula (o da remoto) e lo svolgimento di una prova scritta.

La tesina di approfondimento è svolta a piccoli gruppi di 3-4 studenti ed il suo argomento viene concordato a lezione con il docente.

Durante la prova scritta, lo studente deve dimostrare di saper rispondere a domande teoriche e saper risolvere semplici esercizi analoghi a quelli svolti a lezione.

La prova scritta contiene una serie di quesiti a risposta multipla ed aperta, riguardanti argomenti di teoria e la risoluzione di esercizi. I quesiti verteranno su tutte le macro-aree dell’attività formativa (Termodinamica applicata, Meccanica dei fluidi, Trasmissione del calore).

Per lo svolgimento della prova vengono assegnati 60 minuti. Durante lo svolgimento è richiesto l’uso di una calcolatrice e non potranno essere consultati libri, dispense, appunti e strumenti informatici.

Sul sito https://virtuale.unibo.it/ sono scaricabili esempi di prove d’esame svolte durante gli scorsi anni accademici.

Lo studente può consultare l’elenco degli appelli d’esame ed iscriversi sul sito AlmaEsami https://almaesami.unibo.it/

Il voto della prova scritta può risultare: non sufficiente (respinto) se il punteggio è inferiore a 18; sufficiente se il punteggio è compreso fra 18 e 30; 30 e lode se lo studente ha risposto correttamente a tutte le domande.

Il voto risultante dalla prova scritta viene aumentato dei punti ottenuti nella tesina di approfondimento (da un minimo di 0 a un massimo di 3 punti) solo se il voto della prova scritta risulta almeno 18.

Ad esempio, se il voto risultante dalla prova scritta è 20 e i punti ottenuti tramite la tesina sono 3, il voto finale di Fisica Tecnica è 23.

Lo studente può sostenere nuovamente la prova scritta se il voto conseguito non lo soddisfa, ma ogni volta che si presenta ad un nuovo appello e consegna la prova scritta il voto ottenuto in precedenza perde ogni valore, cioè viene considerato il voto più recente, qualunque sia il risultato ottenuto. Viceversa, in caso di ritiro durante la nuova prova d’esame viene considerato il voto ottenuto in precedenza. I punti ottenuti con la tesina di approfondimento rimangono invece validi lungo tutto l’anno accademico.

Il voto finale del Corso Integrato di Fisica è dato dalla media aritmetica delle votazioni maturate per i singoli insegnamenti di Fisica Applicata e di Fisica Tecnica. È possibile verbalizzare il Corso Integrato di Fisica solamente quando si ottiene una votazione sufficiente (maggiore o uguale di 18) in entrambi gli insegnamenti.

I docenti dei singoli insegnamenti di Fisica Applicata e Fisica Tecnica pubblicano gli esiti ottenuti dagli studenti per i singoli insegnamenti direttamente su Almaesami nei giorni successivi allo svolgimento delle relative prove d’esame. Al termine di ciascuna sessione d’esame (inizio Marzo, fine Luglio e fine Settembre) i docenti verbalizzeranno il Corso Integrato di Fisica a tutti gli studenti che avranno ottenuto una votazione sufficiente in entrambi gli insegnamenti facendo la media aritmetica delle votazioni ottenute nei singoli insegnamenti.

Gli studenti che, pur avendo ottenuto una votazione sufficiente per entrambi gli insegnamenti, non vogliono ottenere la verbalizzazione del Corso Integrato (ad esempio perché vogliono migliorare i punteggi ottenuti durante prove d’esame da sostenere durante sessioni successive), dovranno inviare una mail ad entrambi i docenti per comunicare che non vogliono verbalizzare il Corso Integrato entro e non oltre il termine di ciascuna sessione d’esame.

Strumenti a supporto della didattica

Presentazioni con ausilio del PC, esposizione di contenuti teorici e svolgimento di esercizi alla lavagna (virtuale o tradizionale). Dispense fornite dal docente scaricabili da https://virtuale.unibo.it/.

Consulta il sito web del docente per l'orario di ricevimento.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Matteo Dongellini