Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

Prerequisiti:	Analisi 1
Conoscenze e abilita' da acquisire:	Lo studente dovrà acquisire la capacità di formulare e di risolvere i bilanci macroscopici di materia, energia meccanica/energia totale e quantità di moto, e di utilizzare tale approccio per analizzare e risolvere problemi nei processi e nelle apparecchiature tipici dell'industria chimica (processi di separazione, reattori, etc). Inoltre lo studente dovrà essere in grado di ricavare le proprietà dei composti considerati (densità, calori specifici, entalpie di vaporizzazione, entalpie di formazione, etc) dalle tabelle in letteratura. Dovrà infine dimostrare la conoscenza delle nozioni di miscela ideale, di gas ideale, di miscela ideale di gas ideali.
Modalita' di esame:	Prova scritta e prova orale. La prova scritta è obbligatoria e comprende sia esercizi che domande di teoria. Le domande di teoria sono a risposta aperta. La prova orale è facoltativa. Si può accedere alla prova orale se l'esito della prova scritta è uguale o maggiore di 24/30. La partecipazione ad un'esercitazione al laboratorio di calcolo è facoltativa.
Criteri di valutazione:	Verrà verificata e valutata la capacità dello studente di applicare le nozioni insegnate e le tecniche sviluppate durante il corso nella risoluzione di problemi. Verrà inoltre valutata la capacità dello studente di dare significato fisico ai risultati numerici ottenuti, per verificarne la ragionevolezza. Verranno infine valutate la completezza delle conoscenze acquisite e la proprietà della terminologia tecnica utilizzata.
Contenuti:	Unità di misura e dimensioni. Definizione delle variabili operative (intensive ed estensive) e delle proprietà necessarie a descrivere i processi industriali. Calcolo della densità, diagrammi di stato, equazioni di stato per fluidi puri. Miscele ideali/non-ideali, grandezze per definire la composizione di una miscela. Definizione di processi continui, batch e semi-batch, e di sistemi in stato stazionario/transitorio. Equazione fondamentale di bilancio macroscopico. Bilanci differenziali/integrali. Bilanci macroscopici di materia parziali e totali, in assenza ed in presenza di reazioni chimiche. Definizione di rapporto/proporzioni stechiometriche, di eccesso frazionario, di conversione. Grado di avanzamento. Relazioni fra velocità di reazione (microscopiche) e termini di produzione/consumo macroscopici. Cinetiche di reazione per sistemi omogenei ed eterogenei. Schemi a blocchi. Individuazione di componenti e streams. Gradi di libertà. Riciclo. Conversione single-pass (del reattore) e totale (del processo). Spurgo. Bilanci macroscopici di energia cinetica/meccanica e di energia totale, in assenza ed in presenza di reazioni chimiche. Metodo dell'"Heat of Formation" e dell'"Heat of Reaction". Bilanci di quantità di moto.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	Il corso viene erogato attraverso lezioni frontali. E' inoltre prevista un'esercitazione al laboratorio di calcolo facoltativa.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:	M. Strumendo, Appunti di fondamenti dell'ingegneria di processo. Padova: Edizioni Libreria Progetto, 2018. A. Buso, M. Giomo, Bilanci macroscopici di materia, quantità di moto ed energia meccanica. Esempi di applicazione. Padova: Edizioni Libreria Progetto, 2009. R.M. Felder R.W. Rousseau, Elementary Principles of Chemical Processes. --: John Wiley & Sons, 2005.