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.

Al termine del corso lo studente, per quanto attiene alle questioni generali, sarà 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, saprà 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. Sarà in grado di valutare il diverso peso che hanno i meccanismi di scambio termico e di svolgere calcoli per geometrie monodimensionali; conoscerà inoltre le principali grandezze e i meccanismi relativi all'acustica e illuminotecnica.

Fondamenti di fisica, chimica, analisi matematica.

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, reversibilità e irreversibilità. Estensione delle leggi per i sistemi aperti. Il cambiamenti di stato, equazione di Clapeyron per i vapori, proprietà delle miscele di liquido e vapore. I cicli motori: studio dei cicli più 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 velocità 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: proprietà energetiche della radiazione elettromagnetica, grandezze caratteristiche, interazione tra radiazione e superfici, coefficienti di assorbimento, riflessione e trasmissione, il corpo nero, i corpi grigi, emissività, 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 visibilità, lampade e loro efficienza. Grandezze fondamentali dell'acustica, audiogramma normale, proprietà dei materiali, riverberazione, isolamento acustico.

Esercizi svolti in aula sui temi trattati a lezione.

- Calì 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., Calì 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.

L'esame consisterà 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 capacità di risolvere problemi applicativi sugli argomenti trattati nel corso.