clA – Corso di laurea in Architettura
MODELLO: Programma fAR 2003-4
Fisica tecnica (ING-IND 11)
Anno di corso: 2° anno
Ore di attività in aula: 40 ore
Antonio Carbonari
obiettivi
fornire all’allievo architetto le basi per la comprensione delle leggi e dei fenomeni fisici che governano il
comportamento termico, igrometrico, luminoso ed acustico dell’edificio. Basi necessarie per affrontare lo
studio dei temi applicativi, e poter dialogare adeguatamente con gli operatori del settore impiantistico.
contenuti
Elementi di Termodinamica
Sistemi termodinamici. Grandezze di stato e funzioni di stato. Grandezze di scambio: lavoro, calore.
Equilibrio termodinamico, trasformazioni. Interazione meccanica, termica e trasporto di massa.
Forme di energia. Primo principio della termodinamica.
Stati di aggre-ga-zione della materia (fasi) e trasformazioni con transizione di fase. Regola delle fasi di
Gibbs. Diagrammi di stato per le sostanze pure.
Gas perfetti: proprietà, equazione di stato, calori specifici.
Cicli termodinamici diretti ed inversi. Secondo principio della termodinamica. Teorema di Carnot.
Rendimento nei cicli diretti e inversi. Teorema di Clausius e concetto di Entropia.
Elementi di Fluidodinamica
Bilanci di massa e di energia per sistemi chiusi ed aperti; portata di massa e portata volumetrica. Regime
permanente e stazionario.
Equazione dell’energia meccanica; equazione di Bernoulli. Applicazioni: caldaia, pompa, turbina,
miscelatore di correnti fluide, scambiatore di calore sensibile, valvola di laminazione.
Valutazione della caduta di pressione nelle resistenze distribuite e localizzate; fattore di attrito, diametro
idraulico, diagramma di Moody. Studio di un circuito idraulico e/o aeraulico elementare.
Elementi di Trasmissione del calore
Conduzione termica: legge di Fourier; equazione generale della conduzione; conduttività termica dei
materiali, resistenza termica e conduttanza. Conduzione in regime stazionario; pareti piane monostrato e
multistrato, pareti composte. Isolamento delle superfici cilindriche.
Convezione naturale e forzata: moto dei fluidi: viscosità, legge di Newton; profili di velocità e di
temperatura in un condotto nei regimi laminare e turbolento; strato limite; numeri di Reynolds, Grashof,
Prandtl; cenni al metodo dell’analisi dimensionale. Sintesi delle formule sperimentali sulla convezione,
valutazione dei coefficienti di convezione nelle principali condizioni di scambio.
Irraggiamento: propagazione di energia mediante radiazioni elettromagnetiche e parametri caratteristici
di queste; spettro generale delle emissioni elettromagnetiche; leggi di emissione del corpo nero; leggi per
i corpi grigi. Spettro della radiazione solare. Scambio di energia per irraggiamento tra due superfici;
fattori di vista.
Applicazioni in edilizia: Coefficienti di adduzione nelle strutture edilizie. Trasmissione del calore nelle
intercapedini chiuse. Calcolo della trasmittanza di strutture stratificate e composte; Norma UNI-EN-ISO
6946/99.
Elementi di Termoigrometria
Aria umida: stato di saturazione di una miscela aria-vapore d’acqua, temperatura a bulbo umido e a
bulbo secco; umidità relativa e assoluta. Diagrammi di stato dell’aria umida. Trasformazioni delle miscele
aria-vapore. Temperatura di rugiada, condensazione superficiale.
modalità d’esame
esame finale orale.
bibliografia essenziale di riferimento
Appunti dalle Lezione e materiale di supporto al corso reso disponibile in rete.
A. Cavallini, L. Mattarolo, Termodinamica Applicata, CLEUP, Padova.
C.Bonacina, A. Cavallini, L. Mattarolo, Trasmissione del calore, CLEUP, Padova
G. Alfano, G. Riccio, Termodinamica applicata – Trasmissione del calore, UTET, Torino.
G. Moncada Lo Giudice, Fisica Tecnica Ambientale – Termodinamica applicata, Masson, Milano.
G. Moncada Lo Giudice, Fisica Tecnica Ambientale – Trasmissione del Calore, Masson, Milano.
A.Boeche, A. Cavallini, S. Del Giudice, Problemi di Termodinamica Applicata, Cleup, Padova.
E. Bettanini, F. De Ponte, Problemi di Trasmissione del calore, Pàtron, Bologna.
P. Baggio, P. Romagnoni, Problemi di Fisica Tecnica, Libreria progetto, Padova.
M. Bragadin, G. Rossi, Esercizi ed applicazioni di Fisica Tecnica, CEDAM, Padova.
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clA – Corso di laurea in Architettura
MODELLO: Programma fAR 2003-4
orario e modalità di ricevimento
due ore di ricevimento settimanale in orario da definire, in aula o nello studiolo, corrispndenza elettronica
con l'indirizzo [email protected]
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