- Docente: Michele Celli
- Crediti formativi: 6
- SSD: ING-IND/10
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Ingegneria energetica (cod. 0924)
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 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 una prova da effettuare tramite l'applicativo EOL.
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 MECCANICA DEI FLUIDI T. FLUIDI 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".
Per effettuare la verbalizzazione, lo studente deve inviare una mail a michele.celli3@unibo.it contenente la richiesta esplicita di verbalizzazione del voto ottenuto.
Strumenti a supporto della didattica
Le slide proiettate in aula e dispense entrambe disponibili su
https://virtuale.unibo.it
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Michele Celli