FISICA TECNICA

FISICA TECNICA

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iten
Codice
56095
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
6 cfu al 2° anno di 9274 DESIGN DEL PRODOTTO E DELLA NAUTICA (L-4) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/11
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (DESIGN DEL PRODOTTO E DELLA NAUTICA)
periodo
2° Semestre
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Il corso si propone di fornire le conoscenze di base necessarie alla comprensione dei principali fenomeni fisico-tecnici riscontrabili nei processi di progettazione e produzione dei manufatti industriali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso fornisce una panoramica sui differenti aspetti della Fisica Tecnica, con l’obiettivo di permettere allo studente di procedere per macro dimensionamenti alla comprensione delle problematiche disciplinari, sviluppando un percorso didattico applicato a specifici e concreti problemi di design. Vengono affrontati i problemi connessi agli scambi termici, all'igrometria e vengono dati elementi sulle sorgenti luminose e sull'illuminamento artificiale.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il Corso è costituito sia da lezioni teoriche sia da esercitazioni in aula, volte all'applicazione della teoria a specifici problemi. Al termine del Corso, lo studente deve essere in grado di impostare e risolvere semplici problemi di meccanica, di analisi energetica dei sistemi, di moto dei fluidi, di trasmissione del calore per conduzione, convezione e/o irraggiamento termico.

Modalità didattiche

Come attività didattiche integrative, il Corso prevede esercitazioni volte sia all’applicazione delle nozioni teoriche fornite a lezione (esercizi) sia all’approfondimento di alcuni aspetti teorici. 

PROGRAMMA/CONTENUTO

Meccanica
Sistema Internazionale di unità di misura – Grandezze scalari e vettoriali – Velocità e accelerazione – Principali tipi di moto di un punto materiale – Leggi della dinamica – Attrito – Lavoro – Energia cinetica – Energia potenziale – Principio di conservazione dell’energia meccanica – Statica dei fluidi – Principio di Pascal – Legge di Stevino –Principio di Archimede – Regime laminare e turbolento – Equazione di continuità – Equazione di Bernoulli – Perdite di carico distribuite e concentrate – Fattore di attrito – Diagramma di Moody –  Pompe e ventilatori.
     
Termodinamica
Generalità e definizioni – Sistemi chiusi ed aperti: primo principio – Processi a volume costante e a pressione costante – Gas ideali – Sostanze pure – Equazione di stato e diagramma (p,v) – Cenni sul secondo principio – Aria umida (cenni) - Diagramma psicrometrico (cenni).
    
Trasmissione del Calore
Meccanismi di scambio termico: generalità – Conduzione – Legge di Fourier – Casi semplici di conduzione stazionaria in geometria piana e cilindrica – Resistenza termica – Resistenze termiche in serie e in parallelo – Convezione – Distinzione fra convezione forzata, naturale e mista – Legge di Newton – Coefficiente di convezione e numero di Nusselt – Correlazioni per il calcolo del numero di Nusselt (cenni) – Irraggiamento: generalità e grandezze principali – Corpo nero e corpo grigio – Leggi dell’irraggiamento – Scambio termico per irraggiamento tra corpi: fattori di vista – Effetto serra – Contemporanea presenza di più modalità di scambio termico – Trasmittanza. 

Cenni di illuminotecnica: sorgenti luminose e illuminamento artificiale.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Per lo studio autonomo e l’approfondimento di particolari argomenti, si consigliano i seguenti testi:

  • 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.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Il ricevimento viene svolto dal Docente il mercoledì mattina, dalle 11:00 alle 12:30; eventualmente anche in giorno/orario diverso, su appuntamento.

LEZIONI

Modalità didattiche

Come attività didattiche integrative, il Corso prevede esercitazioni volte sia all’applicazione delle nozioni teoriche fornite a lezione (esercizi) sia all’approfondimento di alcuni aspetti teorici. 

ESAMI

Modalità d'esame

L'esame è costituito da due parti obbligatorie: una prova scritta e una successiva prova orale. La prova scritta consiste in un test a risposta multipla, della durata di un’ora, su temi di carattere sia teorico sia applicativo. Se l’esito della prova scritta è sufficiente, si è ammessi alla prova orale, anch'essa su temi di carattere sia teorico sia applicativo. Se la prova orale non è sufficiente, l'esame non è superato e occorre ripetere la prova scritta. L'iscrizione all'appello d'esame avviene tramite il portale Unige.

Modalità di accertamento

La prova scritta valuta l'avvenuta comprensione dei diversi argomenti del corso e la conseguente capacità di applicare le nozioni acquisite alla soluzione di alcuni semplici problemi.

La prova orale permette di approfondire il livello di conoscenza dei temi teorici e applicativi acquisita dallo studente e la capacità di ragionamento critico raggiunta. Nella prova orale si presta attenzione anche alla chiarezza espositiva e alla proprietà di linguaggio maturata con riferimento agli specifici argomenti del corso.