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Politecnico di Torino
Anno Accademico 2009/10
08AXYEW
Fisica tecnica
Corso di Laurea in Ingegneria Civile Per La Gestione Delle Acque - Mondovi'
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Torchio Marco Filippo ORARIO RICEVIMENTO A2 ING-IND/10 56 28 0 0 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/10 7.5 C - Affini o integrative Discipline ingegneristiche
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso si propone fornire agli allievi i fondamenti relativi alle discipline di base della Fisica Tecnica e in particolare di termodinamica applicata, trasmissione del calore, ed elementi di acustica e illuminotecnica.
Competenze attese
Al termine del corso lo studente, per quanto attiene alle questioni generali, sarÓ in grado di comprendere e di esprimere in modo quantitativo come i flussi di energia siano insieme causa ed effetto di tutte le trasformazioni che si constatano nel modo fisico, e come il calore si propaga nei solidi, nei liquidi e negli aeriformi o per onde elettromagnetiche. Per quanto attiene le conoscenze tecnologiche e peculiari dell'ingegnere, saprÓ distinguere gli elementi fondamentali e svolgere calcoli di prima approssimazione per i principali dispositivi per la produzione di energia meccanica, motori a combustione interna e macchine a vapore, e per la refrigerazione, trasformazioni dell'aria umida. SarÓ in grado di valutare il diverso peso che hanno i meccanismi di scambio termico e di svolgere calcoli per geometrie monodimensionali; conoscerÓ inoltre le principali grandezze e i meccanismi relativi all'acustica e illuminotecnica.
Prerequisiti
Fondamenti di fisica, chimica, analisi matematica.
Programma
TERMODINAMICA APPLICATA
Sistema e stato termodinamico, equilibrio, processi e trasformazioni. Equazioni di stato. Temperatura, calore, calori specifici, lavoro. Primo principio, energia interna ed entalpia. Secondo Principio: macchine termiche, enunciati generali, entropia, ciclo ideale di Carnot, reversibilitÓ e irreversibilitÓ. Estensione delle leggi per i sistemi aperti. Il cambiamenti di stato, equazione di Clapeyron per i vapori, proprietÓ delle miscele di liquido e vapore. I cicli motori: studio dei cicli pi¨ noti a gas e a vapore. I cicli inversi a vapore. Psicrometria: grandezze caratteristiche dell'aria umida e diagrammi adottati. Principali trasformazioni dell'aria umida.
TRASMISSIONE DEL CALORE
Introduzione ai modi di trasmissione del calore. La conduzione: fenomenologia, equazioni generali, la legge di Fourier. Applicazioni: Regime stazionario monodimensionale piano e cilindrico; regime transitorio a zero dimensioni. La convezione: deflusso interno ed esterno, strati limite di velocitÓ e temperatura. Convezione termica forzata e naturale. Relazioni adimensionali. Gli scambiatori di calore: tipologie, andamento delle temperature, il metodo della differenza di temperatura media logaritmica. Irraggiamento: proprietÓ energetiche della radiazione elettromagnetica, grandezze caratteristiche, interazione tra radiazione e superfici, coefficienti di assorbimento, riflessione e trasmissione, il corpo nero, i corpi grigi, emissivitÓ, scambio per irraggiamento tra superfici e concetto di fattore di forma.
ELEMENTI DI ILLUMINOTECNICA E ACUSTICA
Sistema energetico e sistema fotometrico, sorgenti e illuminamento, curva di visibilitÓ, lampade e loro efficienza. Grandezze fondamentali dell'acustica, audiogramma normale, proprietÓ dei materiali, riverberazione, isolamento acustico.
Laboratori e/o esercitazioni
Esercizi svolti in aula sui temi trattati a lezione.
Bibliografia
- Calý M., Gregorio P., TERMODINAMICA, Ed. Leonardo, Bologna, 1996 (in corso di revisione e ristampa)
- Guglielmini G., Pisoni C., INTRODUZIONE ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE, Ed. Ambrosiana, Milano, 2004.
- Gregorio P., ESERCIZI SVOLTI DI TERMODINAMICA E TERMOCINETICA, Levrotto & Bella Ed., Torino 2002.
- Borchiellini R., Calý M., Torchio M.F., QUESITI A RISPOSTA MULTIPLA DI TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE, CD Ed. LAMP (Laboratorio Multimediale del Politecnico di Torino), Torino 2001 (c/o CLUT Torino).
- DIAGRAMMA ENTALPICO DEL VAPORE D'ACQUA Ed. CLUT, Torino 2003.
Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame
L'esame consisterÓ in una prova scritta, con una prima parte formata da domande tese a valutare le conoscenze teoriche del candidato, e una seconda parte con esercizi al fine di valutare la sua capacitÓ di risolvere problemi applicativi sugli argomenti trattati nel corso.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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