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ARGOMENTI TRATTATI NEL CORSO di
FISICA TECNICA AMBIENTALE
- Corso di Laurea in Scienze per i Beni Culturali docente
dott. arch. FABIO SCIURPI
Argomenti trattati
Bibliografia di riferimento (*)
Unità di misura e Fisica di base
Definizione di misura; unità di misura fondamentali
Appunti sulle unità di
e derivate. Analisi dimensionale. Sistema di unità di misura (in rete)
misura. Il Sistema Internazionale e sue unità di
misura fondamentali e derivate. Cenni sul sistema
c.g.s e sul sistema tecnico europeo ed anglosassone.
Richiami di Fisica di base (velocità, accelerazione,
forza, massa, peso, densità, lavoro, energia cinetica,
energia potenziale, potenza, pressione, pressione
idrostatica, temperatura, dilatazione termica, regimi
di moto: moto stazionario, laminare e turbolento,
equazione di continuità per moto stazionario,
concetto di portata, coefficiente di viscosità
dinamica e cinematica).
Termodinamica
Definizioni: ambiente e sistema termodinamico
Çengel par. 1.1 - 1.3 - 1.4 1.5 - 1.6 - 1.7 - 1.8 - 1.9 (chiuso, aperto, isolato); proprietà di stato;
1.10
componenti e fasi; equilibrio termodinamico.
Primo Principio della Termodinamica per un sistema
Çengel par. 3.1 - 3.2 - 3.3 chiuso. Capacità termica e calori specifici. Entalpia.
3.4 - 3.5 - 3.6 - 3.8 - 3.9
Secondo Principio della Termodinamica. Enunciati
Çengel par. 5.1 - 5.2 - 5.3 di Kelvin-Plank e Clausius. Prestazioni delle
5.4 - 5.6 - 5.7 - 5.8 (cenni)macchine termiche, frigorifere e delle pompe di
5.9 (cenni)- 5.10 (cenni)calore. Trasformazioni reversibili e irreversibili.
5.11 (cenni)
Teorema di Carnot. Temperatura termodinamica.
Çengel par. 6.1 (cenni)- 6.2
Entropia. Termodinamica dei sistemi aperti. Regimi
(cenni)- 6.3 (cenni)
stazionario e non stazionario. Equazione di
Çengel par. 4.1- 4.2 - 4.3
continuità in regime stazionario. Primo Principio
della Termodinamica per un sistema aperto.
Equazione del bilancio dell’energia per un sistema
aperto in regime stazionario. Esercizi.
Sistemi chimicamente omogenei
Descrizione del diagramma Termodinamico (p,v)
Çengel par. 2.1 - 2.2 - 2.3 dell’acqua. Stato fisico dei vapori saturi umidi: titolo
2.4 - 2.5 - 2.6 - 2.7
del miscuglio e calore latente di vaporizzazione. Gas
Çengel par. 7.1 (cenni)- 7.2
perfetti: equazione di stato e principali leggi dei gas
(cenni)- 7.11(cenni) - 7.13
perfetti (leggi di Boyle e Dalton).
(cenni)- 7.14 (cenni) - 7.15
(cenni)
Sistemi a più componenti non reagenti, in fase
gassosa
Miscele di gas perfetti: proprietà principali. Miscele
di aria e vapor d’acqua: la psicrometria dell’aria.
Principali proprietà delle miscele di aria umida:
temperatura a bulbo secco, titolo, grado igrometrico,
grado di saturazione, entalpia. Descrizione del
Diagramma psicrometrico e suo uso. Temperatura di
rugiada, di saturazione adiabatica e di bulbo umido.
Misura del grado igrometrico: lo psicrometro.
Principali trasformazioni delle miscele di aria umida:
riscaldamento e raffreddamento sensibile;
raffreddamento con deumidificazione;
umidificazione a vapore e ad acqua; miscelazione
adiabatica.
Trasmissione del calore
Modalità di trasmissione del calore (generalità).
Trasmissione del calore per Conduzione:
definizione, legge di Fourier. Strato piano semplice;
strato piano multiplo; condotto circolare semplice e
multiplo. Resistenza termica ed analogia elettrica.
Conduttanza. Proprietà termofisiche dei materiali:
coefficiente di conduzione e diffusività termica.
Materiali isolanti. Inerzia termica.
Trasmissione del calore per Convezione:
definizione. Convezione naturale e forzata. Potenza
termica scambiata per convezione. Coefficiente di
scambio termico convettivo. Cenni sull’analisi
dimensionale e numeri puri (Nusselt, Reynolds,
Grashof, Prandtl).
Scambio termico per Irraggiamento: definizioni.
Effetto serra. Coefficiente di assorbimento,
riflessione e trasmissione. Emissività. Potere
emissivo integrale e specifico. Legge di Kirchhoff,
di Stefan – Boltzmann e di Wien. Scambio termico
tra superfici affacciate in regime stazionario. Fattori
di vista (cenni).
Contemporanea presenza di diverse modalità di
scambio termico. Coefficienti di adduzione.
Trasmittanza. La condensa nelle strutture murarie:
verifica termoigrometrica delle strutture esterne
tramite il diagramma di Glaser. Esempi.
Norme UNI di riferimento.
Ponti termici in edilizia: generalità, significato,
modalità di calcolo, coefficiente lineare di ponte
termico, norme UNI di riferimento
Componenti finestrati: generalità, calcolo delle
prestazioni termofisiche, tipologie di telai e di vetri e
loro prestazioni, norme UNI di riferimento.
Çengel cap. 8.1 - 8.2 (cenni)
- 8.3 (cenni)
Çengel cap. 9.1 - 9.2 - 9.3 9.4 - 9.5 - 9.6 (cenni) - 9.7
Appunti sulla psicrometria
dell'aria (in rete)
Çengel par. 10.1 – 10.2 –
10.4 – 10.6 (no sfere)
Çengel par. 12.1 – 12.2 –
12.3 – 12.4 (in parte) - 12.6
(in parte) – 13.1 – 13.2 –
13.3
Çengel par. 14.1 – 14.2 –
14.3 – 14.4 - 14.6 (in parte) –
14.7 (in parte) – 14.8 (in parte) –
14.9 (in parte)
Appunti sulla verifica
termoigrometrica (in rete)
Manuale vol. II, parte
seconda, cap. 1, par. 3-4-5-6-7
(pagg.529 e segg.)
Appunti sui componenti
finestrati (in rete)
Illuminotecnica
Definizione e natura della luce. Coefficiente di
riflessione, assorbimento e trasmissione. Principali
grandezze fotometriche (flusso luminoso, intensità
luminosa, illuminamento e luminanza). Luce
naturale: Fattore medio di luce diurna e suo calcolo.
Acustica di base
Definizione di suono. Frequenza, periodo, lunghezza
d’onda. Pressione efficace. Livelli sonori in decibel
(pressione, potenza, intensità). Somma di livelli
sonori, somma di decibel. Curva di ponderazione A
(dBA). Livelli sonori equivalenti.
Microclima negli ambienti museali
Appunti di illuminotecnica
(in rete)
Appunti di acustica di base
(in rete)
Bernardi
(*) Bibliografia di riferimento
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Çengel Y. A., “Termodinamica e trasmissione del calore”, McGraw-Hill, Milano, 1998
Appunti sulle unità di misura (in rete)
Appunti sulla psicrometria dell'aria (in rete)
Appunti sulla verifica termoigrometrica (in rete)
“Manuale di Progettazione Edilizia” vol. II, a cura di G. Raffellini, Ed Hoepli, Milano 1994
Appunti sui componenti finestrati (in rete)
Appunti di acustica di base (in rete)
Appunti su fondamenti di illuminotecnica (in rete)
Bernardi A., "Conservare opere d'arte. Il microclima negli ambienti museali", edizioni Il
Prato, collana Le Pleiadi (www.ilprato.com)