Ciclo Annuale Unico

Obiettivi formativi

Il corso di Fisica Tecnica costituisce un’introduzione alla teoria dei sistemi termodinamici per applicazioni industriali. I pricipali argomenti del corso sono: termodinamica, stato di una sostanza pura e legge dei gas perfetti, sistemi per la produzione di potenza meccanica e per la refrigerazione, psicrometria applicata alla miscela aria-vapore, analisi dimensionale, fluidodinamica, scambio termico, sistemi di scambio termico.

Prerequisiti

Esami propedeutici obbligatori: Analisi Matematica I, Analisi Matematica II, Fisica Generale.

Prerequisiti da Analisi Matematica I:
Concetti fondamentali dell'analisi matematica. Limiti, derivate ed integrali. Studi di funzione. E' indispensabile che gli studenti possiedano le nozioni elementari di matematica, algebra e geometria (trigonometria, logaritmi, equazioni algebriche, ecc.) che non fanno parte, a rigore, dei programmi di Analisi Matematica ma ne costituiscono un prerequisito.

Prerequisiti da Analisi Matematica II:
Serie e sviluppi in serie. Nozioni di base sulle equazioni differenziali.

Prerequisiti da Fisica Genale:
Concetti e grandezze fondamentali della meccanica: forza, lavoro, energia potenza; quantità di moto, energia cinetica, ecc. Unità di misura e loro utilizzo nei calcoli, con particolare riguardo ai diversi sistemi di unità di misura e alle conversioni fra sistemi. Leggi fondamentali della Meccanica.

Programma del corso

PROGRAMMA
INTRODUZIONE (0.5 CFU)
U.1 Introduzione al Corso. L'ingegneria dei sistemi termici.
TERMODINAMICA GENERALE (3.5 CFU)
U.2 Concetti introduttivi e definizioni
U.3 Energia e primo principio della termodinamica
U.4 Analisi delle proprietà termodinamiche
U.5 Analisi energetica ai volumi di controllo
U.6 Secondo principio della Termodinamica
U.7 Entropia
TERMODINAMICA APPLICATA (2 CFU)
U.8 Impianti di potenza e di refrigerazione a vapore
U.9 Sistemi di potenza a gas
U.10 Applicazioni di psicrometria
FLUIDODINAMICA (2.5 CFU)
U.11 Meccanica dei fluidi: statica dei fluidi
U.12 Equazioni della quantità di moto e dell'energia meccanica
U.13 Similitudine, analisi dimensionale e modellizzazione
U.14 Flussi interni ed esterni
TRASMISSIONE DEL CALORE (3.5 CFU)
U.15 Trasmissione del calore: modalità di scambio, bilanci energetici
U.16 Trasmissione del calore per conduzione
U.17 Trasmissione del calore per convezione
U.18 Scambiatori di calore
U.19 Trasmissione del calore per irraggiamento

Metodi didattici

- Modalità di erogazione: in presenza
- Presenza facoltativa ma fortemente consigliata
- Strategie didattiche utilizzate: lezioni ed esercitazioni frontali.
- Corso erogato in lingua italiana.

Verifica dell'apprendimento

METODI prove orali, prove scritte
TEMPI: 1 prova parziale intermedia a metà dell'insegnamento + 1 prova parziale finale al termine dell'insegnamento oppure prova totale al termine dell’insegnamento.
Prova parziale: 90 minuti di prova scritta, circa 30 minuti di colloquio orale.
Prova totale: 150 minuti di prova scritta, circa 45 minuti di colloquio orale.
MODALITA' DI ATTRIBUZIONE PUNTEGGIO FINALE: per le prove parziali il voto parziale sarà calcolato come media aritmetica tra la parte scritta ed orale. Il voto finale invece sarà calcolato come media aritmetica tra i voti delle prove parziali oppure come media aritmetica tra il voto della parte scritta totale e della parte orale totale.
MATERIALI UTILI PER SOSTENERE LA PROVA: calcolatrice scientifica, testi di riferimento, appunti presi a lezione e formulari.

Risultati attesi

Definizioni, concetti e leggi della termodinamica; applicazioni del bilancio energetico ai sistemi termodinamici; entropia; modelli di sistemi per la produzione di potenza meccanica e per la refrigerazione; fluidodinamica e scambio termico; psicrometria miscela aria-vapore.