Il corso, proposto al terzo anno della laurea in Ingegneria Energetica, si propone di approfondire la conoscenza delle leggi fondamentali della Termodinamica e di svilupparne l'applicazione ai processi termodinamici dei convertitori di energia più rilevanti nei sistemi industriali, calcolare l'efficienza di conversione e le prestazioni sotto il profilo energetico ed exergetico.
Il corso si articola in lezioni teoriche ed esercitazioni di calcolo applicate a sistemi reali.

Al termine del corso gli allievi sapranno applicare ai sistemi energetici complessi le leggi fondamentali della Termodinamica e utilizzare le conoscenze acquisite ai fini della progettazione ottimale dei medesimi sistemi.

Si richiedono conoscenze Fisico-matematiche, di Termodinamica e Trasmissione del calore.

- Richiami sul Primo Principio della Termodinamica per sistemi chiusi e aperti.
Derivazione dell'equazione generalizzata di Bernoulli e applicazioni.
Richiami sul Secondo Principio della Termodinamica ' Teorema di Clausius ' Disuguaglianza di Clausius.
Entropia dei sistemi reversibili ed irreversibili.
- Bilancio entropico di sistemi chiusi e aperti. Esempi di analisi combinata energetico-entropica.
- Equazione dell'exergia. Exergia di una quantità di calore ed exergia di sistema. Rendimenti exergetici. Applicazione ai cicli dei bilanci energetici ed exergetici.
- Potenziali Termodinamici ' Equazioni di Maxwell ' Esempi applicativi.
- Gas reali. Equazione di Van der Waals. Equazione viriale ed equazione degli stati corrispondenti di V. d. W.
- L'espansione di Joule Thomson. Determinazione del coefficiente di J-T utilizzando le funzioni termodinamiche applicate ai processi dei gas reali.
- Richiami di psicrometria e applicazioni al calcolo delle torri evaporative a tiraggio naturale e forzato.
- Liquefazione dei gas criogenici. Aspetti fenomenologici.
- Processo Linde. Processo Linde a due pressioni.
- Processo Linde con refrigerazione ausiliaria.
- Processo Claude.
- Impianto Collins per la liquefazione dell'elio.
- Impianto di liquefazione del gas naturale.

Prevedono un ruolo attivo degli allievi per sviluppare in autonomia esercizi di calcolo in aula con riferimento ai sistemi trattati nel corso delle lezioni.

M. Calì, P. Gregorio: Termodinamica Voll. I e II. Progetto Leonardo. Ed. Esculapio, Bologna ' 1997
Cavallini A. Mattarolo L, Termodinamica Applicata ' Cleup Editore, Padova, 1988
Gregorio P. Esercizi svolti di Termodinamica ' Voll. I, II e III ' Levrotto e Bella, Torino 2002

Viene effettuato nel corso delle esercitazioni valutando l'autonomia dell'allievo nello svolgimento degli esercizi proposti.

L'esame prevede una prova scritta sui temi svolti nelle esercitazioni e una prova orale sugli aspetti teorici sviluppati nel corso delle lezioni.