APPLIED PHYSICS

APPLIED PHYSICS

_
iten
Code
56095
ACADEMIC YEAR
2020/2021
CREDITS
6 credits during the 2nd year of 9274 Product and nautical design (L-4) GENOVA
SCIENTIFIC DISCIPLINARY SECTOR
ING-IND/11
LANGUAGE
Italian
TEACHING LOCATION
GENOVA (Product and nautical design)
semester
2° Semester
Teaching materials

OVERVIEW

The teaching provides the basic knowledge needed to understand the main physical and technical phenomena found in the design and production processes of industrial artefacts.

AIMS AND CONTENT

LEARNING OUTCOMES

The teaching provides an overview of Applied Physics. The aim is to allow the students in proceeding knowingly towards the solution of transdisciplinary problems, developing an educational path tailored to actual design problems. Problems related to heat and mass transfer, to hygrometry and elements on light sources and artificial lighting are dealt with.

AIMS AND LEARNING OUTCOMES

The teaching consists of both theoretical lessons and classroom exercises, aimed at applying the theory to specific problems. By the end of the course, the student will be able to set up and solve simple problems of mechanics, energy analysis of systems, fluid flow, transfer of heat by conduction, convection and / or thermal radiation.

Teaching methods

As an integrative teaching activity, classroom exercises are given, aimed both at the application of the theoretical notions provided and at the deepening of some theoretical aspects.

SYLLABUS/CONTENT

Mechanics
International System of units of measurement - Scalar and vector quantities - Speed ​​and acceleration - Main types of motion of a material point - Laws of dynamics - Friction - Work - Kinetic energy - Potential energy - Principle of conservation of mechanical energy - Statics of fluids - Pascal's principle - Stevino's law - Archimedes' principle - Laminar and turbulent regime - Continuity equation - Bernoulli's equation - Distributed and concentrated head losses - Friction factor - Moody diagram - Pumps and fans.
     
Thermodynamics
Generalities and definitions - Closed and open systems: first principle - Processes at constant volume and constant pressure - Ideal gases - Pure substances - Equation of state and diagram (p, v) - Second principle (outline) - Humid air (outline) - Psychrometric diagram (outline).
    
Heat Transfer
Heat transfer mechanisms: generalities - Conduction - Fourier's law - Simple cases of steady conduction in flat and cylindrical geometry - Thermal resistance - Thermal resistances in series and in parallel - Convection - Distinction between forced convection, natural and mixed - Newton's law - Coefficient of convection and Nusselt number - Correlations for the evaluation of the Nusselt number (outline) - Radiation: generalities and main quantities - Black body and gray body - Laws of radiation - Heat transfer by radiation between bodies: view factors - Greenhouse effect - Combined heat transfer - Transmittance.

Overview of lighting technology: light sources and artificial lighting.

RECOMMENDED READING/BIBLIOGRAPHY

For self-study and in-depth study of specific topics, the following texts are recommended:

  • Çengel Y. A., Cimbala J.M., Turner R.H., Elementi di fisica tecnica, McGraw-Hill, 2017.
  • Bergero S., Chiari A., Appunti di termodinamica, Aracne editrice, 2007.
  • Bergero S., Chiari A., Appunti di trasmissione del calore, Aracne editrice, 2012.
  • Bergero S., Cavalletti P., Chiari A., Problemi di fisica tecnica. 100 esercizi risolti e ragionati, Dario Flaccovio Editore, 2014.
  • Resnick R., Halliday D., Walker J., Fondamenti di fisica. Meccanica, termologia, elettrologia, magnetismo, ottica. Casa Editrice Ambrosiana, Sesta Edizione, 2006.
  • Cammarata G., Fisica tecnica ambientale, McGraw-Hill, 2007.
  • Lazzari S., Pulvirenti B., Rossi di Schio E., Esercizi risolti di Termodinamica, Moto dei Fluidi e Termocinetica per i nuovi corsi di laurea in Ingegneria, Esculapio, Seconda Edizione, 2006.

TEACHERS AND EXAM BOARD

Ricevimento: The teacher is available to help students in clarifying doubts about the syllabus on Wednesday morning, from 11:00 to 12:30; also in different day / time, by appointment.

Exam Board

STEFANO LAZZARI (President)

BRUNO ORLANDINI

CARLO EUGENIO ISETTI

ANNA CHIARI

EMILIANO BRONZINO

STEFANO BERGERO

LESSONS

Teaching methods

As an integrative teaching activity, classroom exercises are given, aimed both at the application of the theoretical notions provided and at the deepening of some theoretical aspects.

EXAMS

Exam description

The exam consists of two mandatory parts: a written test and a subsequent oral test. The written test consists of a multiple-choice test, lasting one hour, on both theoretical and applicative topics. If the outcome of the written test is sufficient, the student is admitted to the oral test, which is also on theoretical and applicative topics. If the oral test is not sufficient, the exam is not passed and the written test must be repeated. Booking to the exam session is via the Unige portal.

Assessment methods

The written test evaluates the successful comprehension of the different topics of the course and the consequent ability to apply the concepts acquired to the solution of some simple problems.

The oral test allows to investigate with more accuracy the student's level of knowledge of the theoretical and applicative themes as well as his ability in performing critical reasoning. In the oral examination, attention is also paid to the clarity of the exposition and to the mastery of specific technical language.

Exam schedule

Date Time Location Type Notes
08/06/2021 09:00 GENOVA Scritto + Orale L'iscrizione all'appello termina 3 giorni prima dello stesso. Gli studenti che intendano sostenere l'esame devono quindi iscriversi per tempo. Non saranno accettate iscrizioni dell'ultimo minuto tramite email al docente. Gli studenti al momento dell'iscrizione all'appello devono firmare il "patto d'aula". Gli studenti che risultino iscritti ad un appello e decidano di non sostenere l'esame sono caldamente invitati a cancellare il loro nome entro la medesima scadenza (3 giorni prima dell'appello). Al perdurare della situazione sanitaria emergenziale, l'appello sarà costituito dalla sola prova orale per via telematica, tramite piattaforma Teams. L'indirizzo per il collegamento è: https://teams.microsoft.com/l/team/19%3a95b1ead4711349f38cd4ea443f2914f7%40thread.tacv2/conversations?groupId=817b19ac-8937-4eb6-bf67-309007c6354f&tenantId=6cd36f83-1a02-442d-972f-2670cb5e9b1a Durante l'esame telematico gli studenti devono essere pronti, su richiesta del Docente, a mostrare quanto si trova attorno a loro, ruotando la videocamera. Gli esami sono pubblici, quindi gli studenti interessati possono collegarsi al canale Teams sopra riportato per assistere agli esami. Tuttavia, non appena sarà possibile la consueta modalità in presenza, l’appello verrà svolto in maniera tradizionale, ovvero con prova scritta in aula seguita da prova orale. Gli studenti iscritti saranno avvisati per tempo del ritorno alla usuale modalità d'esame. NOTA: Per poter sostenere l'esame di Impianti Tecnici, gli studenti LMA (vecchio ordinamento) devono avere già sostenuto e superato l'esame di Fisica Tecnica. NOTA 2: In caso di un numero elevato di iscritti all’appello e/o quando si tornerà alla modalità in presenza con prova scritta e prova orale, l’esame potrà proseguire nelle giornate seguenti (tendenzialmente, al più, nei due giorni successivi) secondo quanto verrà indicato volta per volta dal Docente.
06/07/2021 09:00 GENOVA Scritto + Orale L'iscrizione all'appello termina 3 giorni prima dello stesso. Gli studenti che intendano sostenere l'esame devono quindi iscriversi per tempo. Non saranno accettate iscrizioni dell'ultimo minuto tramite email al docente. Gli studenti al momento dell'iscrizione all'appello devono firmare il "patto d'aula". Gli studenti che risultino iscritti ad un appello e decidano di non sostenere l'esame sono caldamente invitati a cancellare il loro nome entro la medesima scadenza (3 giorni prima dell'appello). Al perdurare della situazione sanitaria emergenziale, l'appello sarà costituito dalla sola prova orale per via telematica, tramite piattaforma Teams. L'indirizzo per il collegamento è: https://teams.microsoft.com/l/team/19%3a95b1ead4711349f38cd4ea443f2914f7%40thread.tacv2/conversations?groupId=817b19ac-8937-4eb6-bf67-309007c6354f&tenantId=6cd36f83-1a02-442d-972f-2670cb5e9b1a Durante l'esame telematico gli studenti devono essere pronti, su richiesta del Docente, a mostrare quanto si trova attorno a loro, ruotando la videocamera. Gli esami sono pubblici, quindi gli studenti interessati possono collegarsi al canale Teams sopra riportato per assistere agli esami. Tuttavia, non appena sarà possibile la consueta modalità in presenza, l’appello verrà svolto in maniera tradizionale, ovvero con prova scritta in aula seguita da prova orale. Gli studenti iscritti saranno avvisati per tempo del ritorno alla usuale modalità d'esame. NOTA: Per poter sostenere l'esame di Impianti Tecnici, gli studenti LMA (vecchio ordinamento) devono avere già sostenuto e superato l'esame di Fisica Tecnica. NOTA 2: In caso di un numero elevato di iscritti all’appello e/o quando si tornerà alla modalità in presenza con prova scritta e prova orale, l’esame potrà proseguire nelle giornate seguenti (tendenzialmente, al più, nei due giorni successivi) secondo quanto verrà indicato volta per volta dal Docente.
14/09/2021 09:00 GENOVA Scritto + Orale L'iscrizione all'appello termina 3 giorni prima dello stesso. Gli studenti che intendano sostenere l'esame devono quindi iscriversi per tempo. Non saranno accettate iscrizioni dell'ultimo minuto tramite email al docente. Gli studenti al momento dell'iscrizione all'appello devono firmare il "patto d'aula". Gli studenti che risultino iscritti ad un appello e decidano di non sostenere l'esame sono caldamente invitati a cancellare il loro nome entro la medesima scadenza (3 giorni prima dell'appello). Al perdurare della situazione sanitaria emergenziale, l'appello sarà costituito dalla sola prova orale per via telematica, tramite piattaforma Teams. L'indirizzo per il collegamento è: https://teams.microsoft.com/l/team/19%3a95b1ead4711349f38cd4ea443f2914f7%40thread.tacv2/conversations?groupId=817b19ac-8937-4eb6-bf67-309007c6354f&tenantId=6cd36f83-1a02-442d-972f-2670cb5e9b1a Durante l'esame telematico gli studenti devono essere pronti, su richiesta del Docente, a mostrare quanto si trova attorno a loro, ruotando la videocamera. Gli esami sono pubblici, quindi gli studenti interessati possono collegarsi al canale Teams sopra riportato per assistere agli esami. Tuttavia, non appena sarà possibile la consueta modalità in presenza, l’appello verrà svolto in maniera tradizionale, ovvero con prova scritta in aula seguita da prova orale. Gli studenti iscritti saranno avvisati per tempo del ritorno alla usuale modalità d'esame. NOTA: Per poter sostenere l'esame di Impianti Tecnici, gli studenti LMA (vecchio ordinamento) devono avere già sostenuto e superato l'esame di Fisica Tecnica. NOTA 2: In caso di un numero elevato di iscritti all’appello e/o quando si tornerà alla modalità in presenza con prova scritta e prova orale, l’esame potrà proseguire nelle giornate seguenti (tendenzialmente, al più, nei due giorni successivi) secondo quanto verrà indicato volta per volta dal Docente.