FISICA TECNICA

FISICA TECNICA

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iten
Codice
60359
ANNO ACCADEMICO
2019/2020
CFU
9 cfu al 2° anno di 8716 INGEGNERIA ELETTRICA (L-9) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/10
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA ELETTRICA )
periodo
Annuale
propedeuticita
materiale didattico

PRESENTAZIONE

La disciplina della Fisica Tecnica abbraccia tradizionalmente i campi della termodinamica e della trasmissione del calore, aspetti fondanti nella preparazione di un ingegnere industriale. Queste due tematiche, molto legate una all'altra, vengono presentate secondo un approccio ingegneristico ovvero rivolto alle applicazioni, soprattutto nei settori della trasmissione, trasporto e conversione dell'energia. 

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si prefigge di fornire le conoscenze di base relative alla termodinamica applicata ovvero della scienza che si occupa dell'energia, del suo trasferimento e della sua conversione. Verranno analizzati i cicli diretti ed inversi, la termodinamica dei fluidi, la trasmissione del calore per conduzione, convezione ed irraggiamento.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si prefigge di fornire le conoscenze di base relative alla termodinamica applicata ovvero della scienza che si occupa dell’energia, del suo trasferimento e della sua conversione. Verranno analizzati i cicli diretti ed inversi, con particolare riferimento alle relative soluzioni impiantistiche, la termodinamica dei fluidi, la trasmissione del calore per conduzione, convezione ed irraggiamento. Gli argomenti saranno corredati da esempi di calcolo con l’obiettivo di mettere in grado l’allievo di risolvere una vasta tipologia di problemi di termodinamica tecnica e trasmissione del calore

PREREQUISITI

E' richiesto, per accedere alla verifica orale, il superamento degli esami di Analisi 1 + Geometria e  Fisica Generale

Modalità didattiche

Il corso si svolgerà durante primo e secondo semestre, con una media di 4 ore settimanali di lezione, comprensive di lezioni teoriche ed esercitazioni. Potranno esserci periodi di interruzione delle lezioni, annunciati dal docente con largo anticipo

PROGRAMMA/CONTENUTO

Sistemi termodinamici chiusi e aperti. Proprietà e stato termodinamico. Concetto di temperatura e termometria. Trasformazioni termodinamiche. Definizioni di calore e lavoro. Primo principio della termodinamica per sistemi chiusi ed aperti. Energia interna ed entalpia. Calore specifico. Secondo principio della termodinamica: enunciati di Kelvin e Clausius. Relazioni termodinamiche. Gas ideali: equazione di stato, proprietà termodinamiche, costruzione delle tabelle di entalpia, energia interna ed entropia, trasformazioni fondamentali. Sostanze pure: definizione, proprietà e diagrammi termodinamici, costruzione delle tabelle di entalpia, energia interna ed entropia nelle varie fasi. Cicli diretti: ciclo di Carnot, calcolo della frazione utilizzabile. Cicli diretti ad aria: ciclo di Joule, Otto, Diesel; calcolo della frazione utilizzabile, confronti. Cicli diretti a vapore: ciclo Rankine a vapor saturo e surriscaldato, con semplice e doppio surriscaldamento, calcolo della frazione utilizzabile ed utilizzata. Cicli inversi: ciclo inverso di Carnot, ciclo inverso standard bifase. Termodinamica dei fluidi in moto: equazione di Bernoulli ed applicazioni, calcolo delle perdite di carico. Fluidi comprimibili in condotti a sezione variabile equazione di Hugoniot, ugelli. Termodinamica dell’aria umida: definizioni di umidità specifica e relativa, entalpia, diagramma di Mollier, trasformazioni psicrometriche, condizionamento dell’aria in regime estivo ed invernale; esercitazioni numeriche. Elementi di trasmissione del calore: meccanismi di scambio termico (conduzione, convezione e irraggiamento) e loro leggi. Analogia tra fenomeni elettrici e termici, concetto di resistenza termica equivalente. Esempi di risoluzione di problemi di trasmissione del calore. 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

G.Tanda: “Dispense del Corso Fisica Tecnica ”, http://www.aulaweb.unige.it.

G.Comini: “Lezioni di Termodinamica Applicata”, SGE Padova.

M.J.Moran, H.N.Shapiro, B.R.Munson, D.P.DeWitt. “Elementi di Fisica tecnica per l'ingegneria”, McGraw-Hill

 

Esercizi:

G.Guglielmini, E.Nannei, C.Pisoni: "Problemi di Termodinamica Tecnica e Trasmissione del Calore", ECIG, Genova.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Il ricevimento è in via Montallegro 5/4 per appuntamento, previa comunicazione E-mail

LEZIONI

Modalità didattiche

Il corso si svolgerà durante primo e secondo semestre, con una media di 4 ore settimanali di lezione, comprensive di lezioni teoriche ed esercitazioni. Potranno esserci periodi di interruzione delle lezioni, annunciati dal docente con largo anticipo

INIZIO LEZIONI

come da calendario didattico

ESAMI

Modalità d'esame

Orale, con verifiche scritte periodiche facoltative

Modalità di accertamento

L'esame orale ufficiale prevede tipicamente due domande sulle due parti del corso, più un esercizio preliminare (del tutto simile a quelli svolti in classe nelle esercitaizoni) da svolgere alla lavagna.

In alternativa, il superamento dell’esame di Fisica Tecnica (EI)  può avvenire secondo anche secondo le seguenti modalità:

1. Prove scritte parziali più prova orale:

in corso d’anno  saranno svolte due verifiche scritte intermedie (“compitini”), riservate agli studenti in regola con la frequenza. Ognuna verrà valutata con un punteggio da 0 (insufficiente) a +3.

I due compitini si svolgeranno al termine del primo semestre e del secondo semestre. L’accesso alla prova orale, da sostenersi entro il successivo mese di settembre, richiede un punteggio cumulativo minimo di +2.

La votazione finale è data dalla votazione conseguita nella prova orale (punteggio da 18 a 30) cui si somma l’eccedenza (oltre +2)  dei voti conseguiti nelle prove scritte intermedie.

 (Esempio: due compitini scritti superati con esito +2 e +3  rispettivamente, orale valutato 24/30: votazione complessiva dell’esame: 24 + 3 = 27/trentesimi).

La bocciatura o non accettazione del voto conseguiti durante la prova orale possono comportare l’azzeramento del bonus accumulato nelle prove intermedie.

2.Prove scritte parziali più colloqui orali:

Il superamento del primo dei due scritti parziali con punteggio minimo di +2 darà l’opportunità di sostenere l’esame orale con modalità frazionata, mediante un primo colloquio, sugli argomenti della prima parte, nei mesi di gennaio e febbraio ed un secondo colloquio, relativo alla seconda parte, alla conclusione del corso (giugno-settembre). La votazione finale sarà la media tra quella conseguita nei due colloqui, cui si aggiungerà l’eventuale punteggio, acquisito nelle prove scritte parziali, eccedente la soglia minima di +2.

 

Si ricorda che al momento della presentazione alla prova orale il candidato dovrà essere in regola con le propedeuticità previste dal Manifesto degli Studi, ovvero aver superato gli esami di Analisi matematica 1, Geometria e di Fisica generale.

 

Le date degli appelli orali sono visibili attraverso il portale studenti; attraverso il medesimo link è possibile iscriversi elettronicamente all’esame nei tempi previsti. Le date dei compitini sono di solito concordate in classe e pubblicate su Aulaweb.

 

Per altre informazioni, si consiglia di consultare il link del corso sul portale AulaWeb

 

ALTRE INFORMAZIONI

Si consiglia di consultare il link del corso sul portale AulaWeb