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Fisica Tecnica (Meccanica Elettrica)


Denominazione del corso: Fisica Tecnica (Meccanica Elettrica)
Corso di studi: I3D - Laurea in Ingegneria Industriale
Quadrimestre/Semestre:
Anno:
Numero di moduli: 1
Crediti: 9
Ore: 90
Tipologia: B - Attività caratterizzanti
Struttura: monodisciplinare
Settore Scientifico Disciplinare: ING-IND/10 (Fisica Tecnica Industriale)

Docente: Filippo de Monte (90 ore). Titolo copertura: cattedra (prof. associato)
Orario di ricevimento: Mercoledì, 15.00-17.00, Roio, Open-space, piano B-1. Tuttavia, è sempre preferibile contattare il docente via email prima del ricevimento. Inoltre, lo studente deve sempre impiegare l'email di UNIVAQ.


Programma sintetico del corso:

Trasmissione del calore: Conduzione, convezione ed irraggiamento. Termodinamica dell'Ingegneria: I e II Principio. Equazione energia. Diagrammi di Stato. Cicli termodinamici diretti.

Programma esteso del corso:

Link Programma completo (PDF)    (Aggiornato il 3-11-2017)

Parte I: Trasmissione del calore (6 CFU). Conduzione: Postulato di Fourier e conducibilità termica dei materiali. Equazione della conduzione, calore specifico, densità e diffusività termica. Formulazione generale del problema della conduzione: condizione iniziale e condizioni al contorno. Applicazioni. Pareti piane e cilindriche (mono- e multi-strato): campo termico, flusso termico, resistenza termica conduttiva dello strato. Cilindro pieno con generazione interna di calore. Raggio critico di isolamento. Corpi termicamente sottili. Convezione: Strati limite idrodinamico e termico. Coefficiente di scambio termico per convezione. Equazioni dello strato limite laminare. Convezione forzata su lastra piana orizzontale. Convezione naturale su lastra piana verticale. Gruppi adimensionali (Reynolds, Prandtl, Nusselt, Grashof). Irraggiamento: Classificazione delle radiazioni emesse da un corpo, emissione dei corpi condensati ed aeriformi, coefficienti di assorbimento, trasmissione e riflessione. Emissione specifica, irraggiamento integrale, intensità di radiazione monocromatica e totale. Principio di Kirchhoff, corpo nero e sue leggi, emissività direzionale ed emisferica, monocromatica e totale. Fattori di vista, scambio termico per irraggiamento in cavità costituite da N superfici nere/grigie, metodo delle reti. Parte II: Termodinamica dell'Ingegneria (3 CFU). Richiami di Termodinamica. I Principio per sistemi chiusi. II Principio. I Principio per sistemi aperti. Rendimento isoentropico di espansione e compressione. Passaggi di stato. Sistemi bi-fase e diagrammi di stato. Macchine termiche a ciclo diretto (Carnot, Rankine, Hirn).


Testi consigliati:

G. Guglielmini, C. Pisoni, Introduzione alla Trasmissione del Calore, 2001, Casa Editrice Ambrosiana (C.E.A.).

A. Cavallini, L. Mattarolo, Termodinamica Applicata, CLEUP.

Y. A. Cengel. Termodinamica e Trasmissione del Calore, Quarta Edizione, McGraw-Hill, 2013.

            
            
                         


Modalità d'esame:

Prova scritta con tre domande riguardanti teoria e/o esercizi svolti in classe durante il corso (senza l'uso della calcolatrice); con la possibilità di poter sostenere separatamente la parte di 'Trasmissione del Calore' (6 CFU - 2 domande) dalla parte di 'Termodinamica dell'Ingegneria' (3 CFU - 1 domanda). Si ricorda anche che, per poter sostenere la prova d'esame (completa o parziale), occorre aver superato i 3 esami propedeutici: - Fisica I - Chimica - Analisi II


Risultati di apprendimento previsti:

Per la parte di Trasmissione del Calore, lo studente dovrà essere in grado di calcolare il flusso termico disperso attraverso pareti multi-strato sia piane che cilindriche. Dovrà inoltre essere in grado di valutare gli scambi termici per irraggiamento in ambienti confinati ed i coefficienti di scambio termico per convezione. Per la parte riguardante la Termodinamica dell'Ingegneria, lo studente dovrà essere in grado di calcolare gli scambi di lavoro e calore nei vari componenti delle macchine a ciclo diretto.


Link Verifica la presenza di materiale didattico sul sito ELearning@AQ