Programma dettagliato delle lezioni svolte con indicazione dei

ARGOMENTI TRATTATI NEL CORSO di FISICA TECNICA
- A.A. 2000/2001 docente
DOTT. ARCH. FABIO SCIURPI
Data
Argomenti
20/2
Unità di misura
Definizione di misura; unità di misura
fondamentali e derivate. Sistema di unità di
misura. Il Sistema internazionale e sue unità di
misura.
Richiami di fisica classica
Statica: Vettori e scalari. Operazioni sui vettori.
Componenti di un vettore e versori.
Cinematica: Velocità media e istantanea;
accelerazione media e istantanea. Equazioni
cinematiche del moto e della velocità.
Richiami di fisica classica
Dinamica: concetto di forza, condizione di
equilibrio di un sistema. Prima legge di Newton.
Forze di attrito. Sistemi di riferimento inerziali.
Inerzia, massa, peso e densità. Seconda e terza
legge di Newton.
Richiami di fisica classica
Lavoro ed energia: lavoro eseguito da una forza
costante e da una variabile (molle escluse).
Energia cinetica (escluso attrito dinamico).
Potenza. Energia potenziale gravitazionale.
Forze conservative e non. Principi di
conservazione dell’energia.
Meccanica dei fluidi
Stati della materia. Densità e pressione,
pressione atmosferica. Misure di pressione:
Manometro a tubo aperto, Barometro di
Torricelli. Legge di Stevino, pressione
idrostatica. Legge di Pascal. Principio di
Archimede.
Fluidodinamica
Linea di corrente, tubo di corrente. Regimi di
moto: moto stazionario, laminare e turbolento.
Equazione di continuità per moto stazionario.
Concetto di portata. Teorema di Bernoulli.
Coefficiente di viscosità dinamica e cinematica.
Numero di Reynolds. Resistenze al moto dei
fluidi nei condotti: perdite di carico distribuite e
concentrate. Il diagramma di Moody.
21/2
27/2
6/3
7/3
13/3
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Bibliografia di riferimento (*)
Serway par. 1.1 – 1.3 – 1.4 – 1.5 – 1.6
Dispense par. 1 – 1.1 – 1.2 (in parte)
Serway par. 1.9 – 1.10 - 1.11
Serway par. 2.1 – 2.2 – 2.3 – 2.5 – 2.6
Serway par. 1.2 (densità)
Serway cap. 4
Serway par. 5.1
Serway cap. 7
Serway par. 8.1 – 8.2 – 8.3 – 8.4 – 8.5
– 8.6
Serway par. 13.1 – 13.2 - 13.3 – 13.4 –
13.5
Serway par. 13.6 – 13.7 – 13.8 – 13.9 –
13.11 – 13.12
Dispense par. 5.7.1
14/3
20/3
21/3
3/4
4/4
10/4
Termologia
Concetto di temperatura. Termometri a gas
perfetto e scale di temperatura. La misura della
temperatura. Il Principio zero della
Termodinamica. Dilatazione termica.
Termodinamica
Definizioni: contorno, sistema termodinamico
(chiuso, aperto, isolato); proprietà di stato;
componenti e fasi; equilibrio termodinamico.
Regola delle fasi. Primo Principio della
Termodinamica per un sistema chiuso.
Termodinamica
Capacità termica e calori specifici. Entalpia.
Secondo Principio della Termodinamica.
Prestazioni delle macchine termiche, frigorifere
e delle pompe di calore. Trasformazioni
reversibili e irreversibili. Teorema di Carnot e
Temperatura termodinamica. Entropia.
Inequazione di Clausius. Rendimento
termodinamico.
Termodinamica
Termodinamica dei sistemi aperti. Regimi
stazionario e non stazionario. Equazione del
bilancio delle masse. Equazione di continuità in
regime stazionario. Bilancio dell’energia e
Primo Principio della Termodinamica per un
sistema aperto. Equazione del bilancio
dell’energia per un sistema aperto in regime
stazionario. Equazione di Bernoulli.
Sistemi chimicamente omogenei
Descrizione della Superficie termodinamica
(p,v,T) e del diagramma Termodinamico (p,v)
dell’acqua. Proprietà termodinamiche del liquido
e dei vapori surriscaldati (cenni). Stato fisico dei
vapori saturi umidi: titolo del miscuglio e calore
latente di vaporizzazione.
Sistemi chimicamente omogenei
Gas perfetti: equazione di stato e principali leggi
dei gas perfetti (legge di Dalton). Principali
trasformazioni termodinamiche dei gas perfetti
(isocora, isobara, isoterma). Cicli termodinamici
(ciclo diretto e ciclo inverso).
Sistemi a più componenti non reagenti, in fase
gassosa
Miscele di gas perfetti: proprietà principali.
Miscele di aria e vapor d’acqua: titolo, grado
igrometrico, grado di saturazione, entalpia.
Descrizione del Diagramma psicrometrico.
Temperatura di rugiada.
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Serway par. 14.1 – 14.2 – 14.3
Dispense par. 2.1 – 2.2 – 2.3 -2.3.1 (in
parte)
Dispense par. 2.4 – 2.5 – 2.7 – 2.7.1 –
2.7.2 – 2.7.3 – 2.7.4 – 2.7.5 – 2.7.6 (in
parte) – 2.7.7 (senza dimostrazione) –
2.7.8 (in parte)
Dispense par. 2.6 (in parte) – 2.6.1 (in
parte) – 2.6.2
Dispense par. 3 – 3.1 – 3.1.1 (solo
descrizione) – 3.1.2 – 3.1.3 (solo
descrizione)
Dispense par. 3.1.4 – 3.1.5 (solo
principali trasformazioni per i gas
perfetti) – 3.1.6
Dispense par. 3.2 – 3.2.1
11/4
24/4
2/5
8/5
9/5
15/5
16/5
Sistemi a più componenti non reagenti, in fase
gassosa
Temperatura 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 di più correnti di aria
umida.
Sistemi a più componenti non reagenti, in fase
gassosa
Trattamento dell’aria in regime estivo e
invernale sul diagramma psicrometrico. Schema
dell’unità trattamento aria (UTA) di un impianto
di condizionamento convenzionale.
Trasmissione del calore
Modalità di trasmissione del calore (generalità).
Trasmissione del calore per Conduzione:
definizione, legge di Fourier.
Trasmissione del calore
Trasmissione del calore per Conduzione:
equazione generale della conduzione in regime
variabile; equazione di Fourier. Strato piano
semplice; strato piano multiplo; condotto
circolare semplice (senza dimostrazione).
Resistenza termica ed analogia elettrica.
Conduttanza.
Proprietà
termofisiche
dei
materiali: coefficiente di conduzione e
diffusività termica. Materiali isolanti. Inerzia
termica.
Trasmissione del calore
Trasmissione del calore per Convezione:
definizione. Convezione naturale e forzata.
Regimi di moto. Analisi dimensionale e numeri
puri (Nusselt, Reynolds, Grashof, Prandtl)
Trasmissione del calore
Scambio termico per Irraggiamento: definizioni.
Coefficiente di assorbimento, riflessione e
trasmissione. Corpo nero. Effetto serra.
Emissività. Potere emissivo integrale e specifico.
Legge di Kirchhoff; legge di Stefan- Boltzmann;
legge di Wien. Scambio termico tra superfici
affacciate in regime stazionario. Fattori di vista.
Trasmissione del calore
Contemporanea presenza di diverse modalità di
scambio termico. Coefficienti di adduzione.
Trasmittanza. Il problema della condensa nelle
strutture murarie. Il diagramma di Glaser.
¾
Dispense par. 3.2.2
¾
Dispense par. 3.2.3 (cenni)
¾
Dispense par. 5.1 – 5.2
¾
¾
¾
¾
¾
Dispense par. 5.2.1 (senza
dimostrazione delle formule) – 5.2.2
(senza dimostrazione) – 5.2.3 – 5.5
(solo coefficiente di conduzione,
diffusività termica ed inerzia)
Cocchi par. 10.1 e 10.4 (in parte)
Cocchi par. 11.1 – 11.2 – 11.3 – 11.4 –
11.5
Cocchi par. 12.1 – 12.2 – 12.3
Dispense par. 5.3 – 5.4 (in parte)
22/5
23/5
29/5
30/5
Qualità dell’aria indoor
Definizione; il problema della qualità dell’aria
indoor. Principali sostanze inquinanti degli
ambienti indoor: caratteristiche, fonti di
emissione, unità di misura. Qualità dell’aria
percepita: olf e decipol. La ventilazione ed altre
strategie di controllo della qualità dell’aria
interna.
Illuminotecnica
Definizione e natura della luce. Coefficiente di
riflessione, assorbimento e trasmissione.
Principali grandezze fotometriche (flusso
luminoso, intensità luminosa, illuminamento e
luminanza).
Acustica
Definizione di suono. Frequenza, periodo,
lunghezza d’onda. Pressione efficace. Livelli
sonori in decibel (pressione, potenza, intensità).
Acustica
Somma di livelli sonori, somma di decibel.
Curva di ponderazione A (dBA). Livelli sonori
equivalenti.
¾
¾
Manuale vol. II, parte prima, cap. 3,
par.5
Manuale vol. III, parte seconda, cap. 5
¾
Dispense di illuminotecnica
¾
Dispense di acustica
¾
Dispense di acustica
(*) Bibliografia
Dispense del corso di Fisica Tecnica ed Impianti – Prof. Gianfranco Cellai
Serway R. A., “Principi di Fisica”, Ed. EdiSES, Napoli, 1996
Cocchi A. , “Elementi di Termofisica Generale e Applicata”, Ed. Esculapio, Bologna 1990
“Manuale di Progettazione Edilizia” vol. II, a cura di G. Raffellini, Ed Hoepli, Milano 1994
“Manuale di Progettazione Edilizia” vol. III, a cura di A. Baglioni, Ed Hoepli, Milano 1994
Dispense di acustica di base per i corsi di Fisica Tecnica di Carletti, Sciurpi, Secchi
Dispense di illuminotecnica per i corsi di Fisica Tecnica di Carletti, Sciurpi, Secchi