FISICA TECNICA per Ingegneria Civile e Ambientale Programma del Corso – A.A. 2012 - 2013 C.F.U. 9 – n.90 ore di lezione Docente: ing. Sandra Corasaniti TERMODINAMICA Grandezze fisiche e unità di misura - Primo Principio della termodinamica – Sistemi aperti – Irreversibilità - Secondo principio della termodinamica - Entropia e sorgenti entropiche – Sistemi chiusi motore e frigorifero – Ciclo di Carnot - Sistemi aperti: espansore, compressore, valvola di laminazione e tubo di efflusso – Equazioni generali del lavoro scambiato - Proprietà delle sostanze – Coefficienti di dilatazione e compressione – Coefficienti calorimetrici – Relazioni tra calori specifici e dipendenza da p e v - Gas perfetti – Diagrammi termodinamici - Trasformazioni termodinamiche – Impianti motore a gas - Impianti motore a vapore – Impianti frigoriferi –Impianti a ciclo combinato, di cogenerazione e trigenerazione - Psicrometria – Trasformazioni dell’aria umida Bibliografia di riferimento: - F. Gori “Lezioni di Termodinamica” – Texmat - S.Corasaniti e F.Gori “Fisica Tecnica - Esercitazioni” – Texmat TERMOFLUIDODINAMICA Cenni di termofluidodinamica - Equazione di continuità - Equazione dell’energia - Pressione nei fluidi in movimento - Moto dei fluidi (eq. di Newton) - Tubo di Pitot - Tubo di Venturi Definizione del termine attrito – Formula di Darcy- Weissbach per la determinazione delle perdite di carico distribuite in un fluido in moto all’interno di un condotto – Perdite di carico localizzate Potenza del propulsore - Moto con notevoli differenze di temperatura – Metanodotto Bibliografia di riferimento: - F.Gori, S.Corasaniti e I. Petracci –Lezioni di Termofluidodinamica - Texmat TERMOCINETICA Modalità di trasmissione del calore - Leggi fondamentali dello scambio termico Conduzione. Conduzione in regime stazionario. Conduzione monodimensionale in regime permanente -Pareti geometricamente semplici - Parete piana - Cilindri cavi - Strutture composte Pareti piane composte - Cilindri coassiali- Spessore critico dell’isolante – Conduttività termica variabile – Sistemi con generazione termica. Conduzione in regime transitorio. Flusso termico transitorio in sistemi con resistenza interna trascurabile con e senza generazione di calore. Irraggiamento termico: Irraggiamento del corpo nero - Intensità di radiazione - Caratteristiche di irraggiamento - Fattori di vista - Irraggiamento in cavità con superfici nere e schermi radianti – Irraggiamento tra corpi grigi – Analogia elettrica –Irraggiamento combinato con convezione. Convezione termica. Coefficiente di scambio termico convettivo –Meccanismo di trasporto dell’energia e fluidodinamica - Concetti fondamentali di strato limite termico e di velocità - Numero di Nusselt - Coefficiente di scambio termico convettivo. Convezione naturale. Determinazione della correlazione empirica della convezione naturale attraverso l’analisi dimensionale - Equazioni di conservazione - Parametri di similitudine per la convezione libera - Superfici piane e cilindriche verticali. Convezione forzata. Determinazione della correlazione empirica della convezione forzata attraverso l’analisi dimensionale - Convezione forzata all’interno di tubi e condotti - Convezione forzata su superfici esterne. Scambiatori di calore. Progetto e scelta - Tipi più comuni di scambiatori di calore con una corrente con temperatura costante: termostato, evaporatore e condensatore – Scambiatori di calore equicorrente e controcorrente Bibliografia di riferimento - F. Kreith “Principi di trasmissione del calore” – Liguori Editore o in alternativa - Guglielmini - Pisoni “Elementi di trasmissione del calore” - Casa Editrice Ambrosiana IMPIANTI TERMICI NELL’EDILIZIA Benessere termoigrometrico - Termoregolazione del corpo umano -Bilancio termico del corpo umano - Metabolismo energetico - Lavoro esterno - Calore perso per evaporazione - Calore perso per respirazione - Scambio termico per radiazione - Temperatura media radiante - Scambio termico per convezione - Scambio termico per conduzione dei vestiti - Resistenza termica dei vestiti Variabili che influenzano il comfort termico - Equazione del benessere di Fanger - Voto Medio Previsto - PMV (Predicted Mean Vote) - Percentuale di Persone Insoddisfatte – PPD (Percentage of Dissatitisfied) Trattamento dell’aria umida per condizionamento estivo ed invernale. Dimensionamento delle UTA – Calcolo delle perdite di carico nei condotti. Pompe di calore a compressione di vapore per il condizionamento estivo ed invernale di edifici Bibliografia di riferimento: - Dispense sul “Benessere Termoigrometrico” - Dispense sugli “Impianti di climatizzazione” ACUSTICA Natura dei suoni – Descrizione dei suoni – Scala dei Decibel e livelli Sonori - Valutazione delle sensazioni sonore - Propagazione del suono all’aperto - Acustica degli ambienti confinati Bibliografia di riferimento: - Dispense sull’ “Acustica”