Programma del Corso di Fisica Tecnica anno accademico 2016 (9 CFU) Prof. Roberto de Lieto Vollaro PERIODO DAL 4 OTTOBRE AL 15 NOVEMBRE INTRODUZIONE RICHIAMI UNITÀ DI MISURA 1. TRASMISSIONE DEL CALORE 1) Conduzione Conduzione: fenomenologia della conduzione; generalità sui campi termici; Postulato di Fourier. Equazione di Fourier, in coordinate cartesiane e cilindriche, con e senza sviluppo interno di calore. Esempi di soluzioni esatte: lastra piana e strato cilindrico in regime stazionario. Cenni sull’adduzione sulle facce limite. La similitudine elettrica.Raggio critico di isolante. Esempio di regime variabile: Regime periodico stabilizzato in un mezzo semi-infinito 2) Convezione Definizione. Convezione naturale e convezione forzata. Schematizzazione del fenomeno. Definizione del coefficiente di scambio termico. Analisi dimensionale. Teorema di Buckingham. Metodo degli indici. Determinazione delle variabili dimensionali caratteristiche del trasporto termico. Applicazioni. 3) Irraggiamento Legge di Kirchhoff. Legge di Planck, di Stefan-Boltzmann e di Wien. Corpi grigi. Applicazioni. 4) Fenomeni complessi Trasmissione del calore per adduzione. Applicazioni. PERIODO DAL 15 NOVEMBRE AL 15 DICEMBRE 2. TERMODINAMICA APPLICATA 1) Sistemi termodinamici Cenni storici. Equilibrio termodinamico. Lavoro di un sistema chiuso. Concetto di temperatura. 2) Primo principio Conversione e trasformazione dell’energia: formulazione del primo principio. Energia interna. Calore specifico. 3) Secondo principio Enunciati del secondo principio. Ciclo di Carnot. Teorema di Carnot. Scala termodinamica della temperatura. Entropia. Trasformazione reversibile ed irreversibile. 4) Cicli termodinamici Ciclo delle turbine a vapore (Rankine). Ciclo della macchina frigorifera a compressione di vapor saturo. 5) Termodinamica dell’aria Miscugli gassosi. Aria umida. Umidità assoluta e relativa. Temperatura di rugiada. Entalpia associata. Diagramma di Mollier. Trasformazione dell’aria umida. Psicrometro. Scambi energetici tra uomo e ambiente. Benessere termoigrometrico. Equazioni del benessere. Indici di comfort termico: temperature effettive, PMV, PPD. 6) Qualità e trattamenti dell’aria La qualità dell’aria negli ambienti confinanti. Impianti di riscaldamento (cenni) Impianti di climatizzazione (cenni) Impianti di condizionamento:impianti a tutt’aria (cenni). Impianti misti (cenni). PERIODO DAL 15 DICEMBRE AL 22 GENNAIO 3. ACUSTICA APPLICATA 1) Definizioni, grandezze fisiche fondamentali, campi sonori e propagazione di onde acustiche. Sorgenti sonore e loro tipologie. Caratterizzazione dello stimolo. Scala dei decibel 2) L’organo uditivo e le grandezze psicofisiche. Audiogramma normale e scala di phon. 3) Acustica dei suoni desiderati: modi propri di una sala, tempo di riverberazione, indici di qualità di una sala, trattamenti acustici. 4) Acustica dei rumori indesiderati: caratterizzazione del fenomeno, indici di valutazione, legislazione vigente. 5) Metodi di misura: descrizione della strumentazione utilizzabile e delle metodologie di misura, legislazione vigente. 4. ILLUMINOTECNICA 1) Definizioni, grandezze fisiche fondamentali, leggi fondamentali dell’irraggiamento. Caratterizzazione dello stimolo. 2) L’organo visivo e le grandezze psicofisiche. Fotometria e principi di colorimetria. 3) Metodi di misura delle grandezze fotometriche: descrizione della strumentazione utilizzabile e delle metodologie di misura. 4) Sorgenti luminose artificiali: lampade ad incandescenza, lampade a scarica, Led 5) Apparecchi illuminanti: caratteristiche e funzionamento. Curve fotometriche e loro costruzione. 6) Tecnica di illuminazione artificiale: illuminazione di interni, illuminazioni di esterni. Equilibri di luminanze. Principi di progettazione e legislazione vigente. TESTI DI RIFERIMENTO 1. 2. Yunus A. Çengel, “Termodinamica e trasmissione del calore”, McGraw-Hill Education (testo base in versione completa con compendio di Acustica ed Illuminotecnica) Michael Moran et al., “Elementi di Fisica Tecnica per l’Ingegneria”, McGraw-Hill (per consultazione ed approfondimento)