Si consiglia il superamento di Analisi Matematica I e Fisica I

Le principali conoscenze acquisite saranno relative a: - i processi che trasformano il calore in lavoro dalle sorgenti disponibili, quali i combustibili chimici; - i metodi analitici e teorici che possono essere applicati alle macchine per la conversione dell'energia; - i metodi analitici e i modelli che consentono di prevedere lo scambio di calore fra corpi. Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: - risoluzione di problemi di bilancio energetico di sistemi chiusi e aperti; - dimensionamento termodinamico di cicli a vapore, frigoriferi e a gas; - rappresentazione dei processi termodinamici sui principali diagrammi (p/v, T/s, h/s, p/h,T/h); - valutazione delle soluzioni appropriate nelle problematiche in cui è richiesta la riduzione o l’incremento dello scambio termico; - capacità di calcolare la potenza termica acquisita o ceduta dai corpi nelle diverse modalità di scambio termico.

L'insegnamento mira a fornire all'Allievo le conoscenze fondamentali di Termodinamica applicata necessarie per l'analisi di processi e sistemi sede di trasformazioni energetiche e/o trasferimenti di energia. Viene dato risalto alla conversione dell'energia ed ai suoi limiti oltre che ai criteri di ottimizzazione termodinamica di processi e sistemi. Il Corso, che privilegia gli aspetti applicativi rispetto a quelli teorici e concorre a fornire una preparazione ingegneristica a largo spettro, spendibile sul mercato del lavoro, prevede una parte metodologica ed una applicativa con esercitazioni numeriche.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

L’esame si comporrà di una prova scritta ed una prova orale. Il superamento della prova scritta è propedeutico all’ammissione alla prova orale. La prova scritta sarà conservata per l’intera sessione di esame.

In alternativa, durante lo svolgimento del corso, si procederà con tre esoneri con esercizi numerici ed almeno una domanda teorica per esonero. Il voto finale sarà la media conseguita nei tre esoneri. Coloro che vorranno migliorare il voto potranno svolgere la prova orale.

Un superamento parziale dei tre esoneri consentirà di non svolgere la prova scritta relativamente alle tematiche degli esoneri superati. Dopo il superamento della prova scritta (parziale) si procederà obbligatoriamente con la prova orale.

1) Introduzione e uno sguardo d’insieme 2) Introduzione e concetti fondamentali 3) Energia, trasferimento di energia e analisi energetica generale 4) Proprietà delle sostanze pure 5) Analisi energetica dei sistemi chiusi 6) Analisi dei volumi di controllo in base alla conservazione della massa e alla conservazione dell’energia 7) Il secondo principio della termodinamica 8) L’entropia 9) I cicli termodinamici diretti e inversi 10) Le miscele di gas 11) Le miscele di gas e vapore: l’aria atmosferica 12) Le modalità di trasmissione del calore 13) La conduzione termica in regime stazionario 14) La conduzione termica in regime variabile 15) La convezione forzata esterna 16) La convezione forzata interna 17) La convezione naturale 18) La trasmissione di calore per irraggiamento 19) Gli scambiatori di calore 20) Il raffreddamento delle apparecchiature elettroniche

1.TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE 4/ED CON CONNECT - 4ed - Yunus A. Cengel, Giuliano Dall’O’ - Data di Pubblicazione: 1 Gennaio 2016.

2. FISICA TECNICA - Gianni Cesini, Giovanni Latini, Fabio Polonara, CittàStudi, 2017.

3. LEZIONI DI FISICA TECNICA - Alfano, Betta, D'Ambrosio - Liguori Editore, 2008.