Ingegneria II
[FISICA TECNICA 9 cfu]
Finalità del corso
Il corso di FISICA TECNICA si propone di fornire agli allievi le conoscenze relative alla
quantificazione ed alla qualificazione degli scambi energetici. A tal fine nella prima parte del
corso vengono sviluppati i fondamenti teorici della termodinamica e della trasmissione del calore.
Successivamente vengono trattati tutti gli aspetti legati alla valutazione delle modalità di
produzione, approvvigionamento e utilizzo dell'energia. Si passa poi allo studio dei metodi di
calcolo dei rendimenti e dei C.O.P. e dei principali parametri di qualificazione dell'energia.
Le esercitazioni sono di carattere numerico e comprendono esperienze di laboratorio
Sistemi di unità di misura
Grandezze fisiche. Sistemi di misura: definizioni e caratteristiche. Sistema Internazionale.
Equazioni e coefficienti di conversione. Analisi dimensionale. Esercitazioni numeriche
Termodinamica
Sistema termodinamico. Sistemi aperti e chiusi. Lavoro di dilatazione dei gas. Calori specifici.
Temperatura assoluta. Energia interna. Principio zero della termodinamica. Temperatura assoluta.
Energia statica e dinamica. Primo principio. Lavoro e calore nelle trasformazioni. Entalpia.
Equazioni dell’energia. Teorema e ciclo di Carnot. Rendimento di ciclo. Secondo principio.
Entropia. Cicli diretti. Rendimento. Cicli inversi. COP. Exergia Esercitazioni numeriche
Trasmissione del calore
Conduzione Conducibilità. Legge di Fourier. Regime stazionario. Strato piano e strato cilindrico.
Pareti multistrato. Convezione. Coefficiente di convezione. Convezione forzata, naturale e mista.
Coefficiente di scambi termico globale. Irraggiamento Definizioni di base. Corpi neri. Corpi grigi.
Leggi di Plank, di Stefan-Boltzmann, di Wien, di Lambert e di Kirchhoff. Scambi di energia
raggiante. Irraggiamento solare. Coefficiente di scambio globale. Temperatura dell'aria fittizia al
sole. Scambiatori di calore. Esercitazioni numeriche
Termodinamica applicata
Bilanci di massa e di energia per sistemi aperti. Diagrammi termodinamici. Cicli diretti a
combustione interna ed esterna. Cicli inversi a compressione ed assorbimento. Pompe di calore.
Cenni di analisi exergetica Esercitazioni numeriche
Aria umida
Miscele d'aria e vapor d'acqua. Proprietà termodinamiche dell'aria umida. Diagramma
psicrometrico. Trasformazioni dell'aria umida. Psicrometro. Ricambi d’aria. Carico termico latente
e sensibile nel condizionamento estivo ed invernale. Progetto del condizionatore. Torri
evaporative. Esercitazioni numeriche
Testi consigliati
__________________________________________
1. Badagliacca: “SISTEMI ED UNITA' DI MISURA”, Masson - Milano
2. Cavallini, Mattarolo: “TERMODINAMICA APPLICATA”,Cleup, Padova
3. F. Kreith:”Trasmissione del calore”, Liguori Editore
4. Potter, Somerton:”Termodinamica per ingegneri”, Schaum-McGraw-Hill
