FISICA TECNICA E SOSTENIBILITà ENERGETICA DELLE COSTRUZIONI

Docente

Mauro Alessandro Corticelli

Descrizione

Obiettivi
Acquisire la conoscenza dei a) principi fondamentali della Termodinamica, b) dei principali meccanismi di trasmissione del calore;c) principi fondamentali dell’acustica. Per tutti e tre i punti citati, si pone come obiettivo fondamentale l'acquisizione delle conoscenze necessarie per applicare i principi di base a sistemi industriali e civili ed interesse ambientale

Prerequisiti
Analisi Matematica I
Concetti fondamentali dell'Analisi. Limiti, derivate ed integrali. Studi di funzione.
E' indispensabile che gli studenti possiedano le nozioni elementari di Matematica, Algebra e Geometria (trigonometria, logaritmi, equazioni algebriche, etc.) che non fanno parte, a rigore, dei programmi di Analisi Matematica ma ne costituiscono prerequisito. Nozioni di base sulle equazioni differenziali.
Fisica Generale
Concetti e grandezze fondamentali della Meccanica: forza, lavoro, energia potenza;. Unità di misura e loro utilizzo nei calcoli, con particolare riguardo ai diversi sistemi di unità di misura e alle conversioni fra sistemi.

Contenuti
TERMODINAMICA.
Introduzione al corso e definizioni.
Sistemi Termodinamici. Sistemi chiusi e sistemi aperti.
Primo Principio: Primo Principio per trasformazioni cicliche; calori specifici, conservazione della massa. 
Trasformazioni termodinamiche . Diagrammi termodinamici. Vapori saturi. Gas ideali: generalità; equazione di stato; trasformazioni dei gas ideali. Sostanze pure: generalità; diagrammi (p,v,T), (p,T) e (p,v); proprietà termodinamiche. miscele d'aria e vapr d'acqua
Secondo Principio: enunciati; reversibilità ed irreversibilità; Ciclo di Carnot cicli termodinamici reversibili; entropia. 
Cicli a gas: Benzina, Diesel Brayton
Cicli termodinamici a vapore: ciclo di Rankine; ciclo frigorifero. 
Psicometria e applicazioni psicrometriche 

TRASMISSIONE DEL CALORE.
Modalità di scambio termico. Generalità e definizioni. 
Conduzione. La legge di Fourier. Conducibilità termica. L'equazione di Fourier. Conduzione stazionaria senza generazione di calore. Analogia elettrotermica, conduzione transitoria a parametri concentrati
Convezione. Generalità. Convezione forzata, naturale e mista. Cenni di analisi dimensionale. Convezione forzata: casi particolari. Convezione naturale e mista: casi particolari.
Trasmittanza di una parete e coefficiente globale di scambio termico. Scambiatori di calore

Irraggiamento. Generalità. Definizioni. Grandezze fondamentali. Radiazione del corpo nero. Leggi fondamentali dell'irraggiamento.
Applicazioni tecniche. Generalità. Conduzione e convezione.
Isolamento termico.
Confort termico; metabolismo; abbigliamento, scambi termici alla superficie corporea, PMV,PPD, disconfort locali
ACUSTICA
Il suono, le frequenze, operazioni in acustica
propagazione in campo aperto e chiuso (fonoisolanza e fonoassorbenza) 
acustica psicofisica, 
legislazione per luoghi di lavoro, ambienti esterni e residenziali interni

Metodi didattici
Lezioni e esercitazioni in aula

Verifica dell'apprendimento
Esame scritto su proprietà termodinamiche dei fluidi e esame orale su tutto il programma

Risultati attesi
Lo studente interiorizzerà i concetti di conservazione dell'energia, della degradazione della stessa,di trasmissione del calore e del suono

Bibliografia
M.J. Moran, H.N. Shapiro, B.R. Munson, D.P. DeWitt Elementi di Fisica Tecnica per l'ingegneria 
Edizione italiana McGraw Hill 2011
Copia delle slide per lezioni disponibile su http://dolly.ingmo.unimore.it/2011/

Orario di ricevimento

Si riceve per appuntamento tramite posta elettronica.