Questo corso si occupa dei fondamenti di termodinamica e della loro applicazione a differenti sistemi energetici. Lo scopo principale del modulo è di migliorare le abilità dello studente nella soluzione di problemi per l’analisi ingegneristica di sistemi energetici.

Sviluppare la comprensione dei concetti energia, potenza e lavoro. Abilità a comprendere i concetti base della termodinamica come temperatura, pressione, sistema, proprietà, processo, stato, ciclo e equilibrio. Abilità a identificare le proprietà delle sostanze su diagrammi di stato e tabelle. Abilità a definire lo scambio energetico attraverso la massa, il calore e il lavoro sia per i sistemi chiusi che aperti. Abilità ad applicare il primo principio della termodinamica a sistemi chiusi e aperti. Abilità ad applicare il secondo principio della termodinamica nell’analisi del rendimento termodinamico di macchine termiche e frigorifere. Abilità a formulare, modellare e risolvere problemi relativi a sistemi energetici, per esempio, caldaie, pompe, compressori, frigoriferi e impianti di potenza Abilità a valutare le prestazioni e la convenienza economica dei sistemi energetici.

Nessuno.

Le lezioni includono: Forme di energia, concetti fondamentali e teoremi della termodinamica. Proprietà termodinamiche e concetto di lavoro, calore e energia. Le proprietà dei gas. Applicazione del primo principio ai sistemi chiusi e aperti. La seconda legge della termodinamica con applicazioni a cicli reversibili per la conversione dell’energia. Diagrammi di stato di fluidi di lavoro reali. [27 hours] Introduzione alla combustione e alla stechiometria. Primo principio per i sistemi reagenti. [6.0] Rendimenti nei compressori, turbine e pompe.[4.5] Concetti di base e leggi per la trasmissione del calore e per gli scambiatori di calore. [4.5] Generatori di vapore. [4.5] Flusso viscoso in un condotto. L’equazione di Darcy e il diagramma di Moody. [4.5] L’equazione fondamentale delle turbomacchine. L’equazione di Eulero applicata alla turbina de Laval. [3.0] Pompe e sistemi di pompaggio [7.5] Impianti motori a gas, a vapore e a ciclo combinato [10.5] Impianti cogenerativi [4.5 hours] Motori a combustione interna [3 hours]

Lezioni e esercizi svolti in classe.

Mancò S., Dispense del corso di Sistemi Energetici. Epics, 2017 Cengel Y.A., Boles M. Termodynamics: An Engineering Approach. McGraw-Hill, 2019

Modalità di esame: Prova scritta (in aula);

Exam: Written test;

... Esame scritto della durata di 2 ore volto a valutare separatamente le abilità dello studente nel risolvere problemi (prima parte) e nelle conoscenze teoriche (seconda parte), rispettivamente, sugli argomenti del corso. E’ consentito l’uso del testo Dispense del corso di Sistemi Energetici durante la prima parte dell’esame. Né libri o appunti dell'allievo sono consentiti durante la seconda parte. Un voto minimo è richiesto sulla prima e seconda parte per superare l’esame: 10 su 20/30 per la prima e 8 su 15/30 per la seconda. Il voto massimo è 30 e lode.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.