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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
Insegnamento
FISICA TECNICA (Ult. numero di matricola da 0 a 4)
IN06103169, A.A. 2015/16

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2014/15

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
IN0510, ordinamento 2012/13, A.A. 2015/16
Ult1001
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese APPLIED THERMODYNAMICS AND HEAT TRANSFER
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (ICEA)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dicea/course/view.php?idnumber=2015-IN0510-000ZZ-2014-IN06103169-ULT1001
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile LUCA DORETTI ING-IND/10

Mutuante
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
IN06103169 FISICA TECNICA (Ult. numero di matricola da 0 a 4) LUCA DORETTI IN0505

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria della sicurezza e protezione civile, ambientale e del territorio ING-IND/11 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 6.0 48 102.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2015
Fine attività didattiche 28/01/2016

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
9 2017 canale 2 01/10/2017 30/11/2018 DORETTI LUCA (Presidente)
MANCIN SIMONE (Membro Effettivo)
MORO LORENZO (Supplente)
8 2016 canale 2 01/10/2016 30/11/2017 DORETTI LUCA (Presidente)
MANCIN SIMONE (Membro Effettivo)
MORO LORENZO (Supplente)
7 2015 canale 2 01/10/2015 30/11/2016 DORETTI LUCA (Presidente)
MANCIN SIMONE (Membro Effettivo)
MORO LORENZO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: I prerequisiti per il corso sono i concetti di base del calcolo differenziale e della termodinamica acquistiti dallo studente nei corsi del primo anno quali Analisi Matematica e Fisica.
Si danno in particolare per acquisiti i concetti: energia, potenza, calore, lavoro, temperatura, ciclo di Carnot, primo principio della termodinamica, gas ideali.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso fornisce le basi ingegneristiche con cui poter affrontare i diversi ambiti della gestione dell'energia sia su grande scala (impianti infrastrutturali di conversione dell'energia) che su quella piccola (fabbisogno energetico delle strutture abitative).
Il corso presenta le principali applicazioni all'ingegneria dei concetti di base dei corsi di Fisica (temperatura, calore, lavoro ecc.), i Principi della Termodinamica; in particolar modo verranno affrontati i cicli termodinamici reali (derivati dal ciclo di Carnot) con particolare attenzione alla produzione di energia elettrica e alla refrigerazione. Verrà poi introdotta la teoria dello scambio termico con particolare riferimento alle applicazioni alle strutture edilizie e agli scambiatori di calore utilizzati negli impianti di conversione.
Lo studio dello scambio termico verrà inoltre finalizzato anche alla comprensione dell'interazione del corpo umano all'interno di ambienti confinati (condizionamento).
Modalita' di esame: L'esame si basa su 2 prove scritte contestuali (ossia non separabili): una prova numerica ed una prova teorica con sole domande aperte, voto finale in 30esimi come somma delle due prove singole in 15esimi.
Il voto positivo raggiunto ha validità 1 anno solare. Ripresentandosi a un nuovo appello e consegnando il compito si annulla il voto positivo precedente, ritirandosi alla prova si mantiene invece il voto precedente.
Criteri di valutazione: Lo studente deve dimostrare di padroneggiare le nozioni teoriche apprese e di saper gestire gli strumenti di calcolo e progettazione analizzati durante il corso. Deve infine essere in grado di applicare la teoria ai casi reali dell'ingegneria in generale e di quella civile in particolare.
Contenuti: PROGRAMMA DI MASSIMA
Sistemi di unità di misura: unità fondamentali e derivate, sistema Internazionale SI, sistema Tecnico/Pratico, sistema Anglosassone. Uso delle tabelle di conversione.

TERMODINAMICA APPLICATA
Principio Zero della termodinamica. Temperatura.
Primo principio della termodinamica: calore, lavoro, temperatura. Sistemi chiusi e sistemi aperti. Esempi di lavoro per trasformazioni reversibili. Energia interna, entalpia.
Secondo principio della termodinamica: enunciati di Kelvin-Planck e di Clausius. Macchina termica. Rendimento termico. Ciclo di Carnot, teorema di Carnot. Uguaglianza e disuguaglianza di Clausius. Entropia.
Gas ideali: equazione di stato. Calore specifico del gas ideale. Funzioni di stato per gas ideale. Trasformazioni dei gas ideali: processo isobaro, isocoro, isotermo, adiabatico reversibile.
Sostanze pure: diagrammi di stato. Equazione della Varianza (Gibbs). Superfici p-v-T per sostanze pure. Diagrammi T-v, p-v, p-T. Vapori saturi, titolo del vapore. Vapore surriscaldato e liquido sottoraffreddato. Diagramma di Mollier h-s. Diagramma T-s. Diagramma p-h. Tabelle.
Cicli diretti a vapore: ciclo di Rankine a vapore saturo. Ciclo di Rankine a risurriscaldamento di vapore. Ciclo di Hirn.
Cicli diretti a gas: ciclo Otto. Ciclo Diesel. Ciclo Brayton-Joule.
Cicli inversi a vapore: ciclo frigorifero e pompa di calore. Coefficiente di prestazione. Ciclo frigorifero a doppia compressione.

TRASMISSIONE DEL CALORE
Conduzione in regime stazionario: il postulato di Fourier, la conduttività termica delle sostanze. Resistenza e conduttanza termica.
Convezione forzata e naturale: definizioni e uso pratico dei parametri.
Trasmissione globale del calore: coefficiente di scambio termico globale. Applicazioni a strutture edilizie. Scambiatori di calore: tipologie. Profilo delle temperature. Dimensionamento di uno scambiatore di calore a tubi concentrici. Efficienza termica. Differenza di temperatura media efficace.
Radiazione termica: concetti di base, leggi fondamentali per il corpo nero. Scambi termici tra corpi neri. Fattore di vista. Emissività. Scambi termici tra corpi grigi.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali teoriche e esercitazioni numeriche propedeutiche alla prova d'esame.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Oltre ai testi consigliati, verranno messi a disposizione tramite la piattaforma Moodle i testi degli esercizi svolti a lezione, le tabelle di conversione di unità di misura e i grafici e tabelle delle proprietà dei fluidi utilizzati durante il corso.
Sarà inoltre disponibile una dispensa sulla Trasmissione del Calore.
Testi di riferimento:
  • Gianni Comini, Stefano Savino, Fondamenti termodinamici dell'energetica (II edizione). Padova: SGE Editoriali, 2014. Testo obbligatorio Cerca nel catalogo
  • Manuela Campanale, Problemi risolti di Fisica Tecnica. Padova: Edizioni Progetto, 2011. Testo consigliato Cerca nel catalogo