Insegnamento FISICA TECNICA
| Nome del corso di laurea | Ingegneria meccanica |
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| Codice insegnamento | 70091209 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Cinzia Buratti |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 9 |
| Regolamento | Coorte 2022 |
| Erogato | Erogato nel 2023/24 |
| Erogato altro regolamento | Informazioni sull'attività didattica |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria energetica |
| Settore | ING-IND/10 |
| Anno | 2 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Il corso di Fisica Tecnica propone ai discenti unità didattiche finalizzate all'apprendimento dei principi base della termodinamica classica, le macchine idrauliche, le macchine termiche ed i relativi cicli termodinamici, le modalità di trasmissione di calore e relative applicazioni in campo meccanico. Il corso propone inoltre la trattazione delle principali tipologie di impianti di climatizzazione e condizionamento, e le condizioni che possono garantire il benessere termo-igrometrico degli occupanti in ambiente confinato. In ultimo, saranno affrontati i principali aspetti teorici relativi all'acustica e dell'illuminotecnica. |
| Testi di riferimento | • Mauro Felli, Lezioni di Fisica Tecnica I, Termodinamica, macchine, impianti a cura di Francesco Asdrubali, Ed. Morlacchi • Mauro Felli, Lezioni di Fisica Tecnica II, Trasmissione del calore, Acustica, Tecnica dell'Illuminazione, a cura di Federico Rossi, Ed. Morlacchi. • Slides delle lezioni fornite dal docente. |
| Obiettivi formativi | Il corso di Fisica Tecnica unisce conoscenze teoriche riguardanti la termodinamica, le macchine, l'acustica e l'illuminotecnica e le relative abilità pratiche consistenti nella capacità di valutare i principali fenomeni ambientali di trasmissione del calore, dell’onda acustica e di quella luminosa negli ambienti di vita. L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire ai discenti le conoscenze teoriche e le abilità pratiche per l'analisi di tali fenomeni ed il riconoscimento degli effetti che essi provocano sulla salute umana. Le principali conoscenze (Descrittore di Dublino 1) acquisite saranno: - teoria della termodinamica e trasmissione del calore - teoria delle macchine termiche e ccli termodinamici - teoria e tecnica del condizionamento dell’aria - teoria e fenomenologia del microclima interno ed esterno agli edifici - tecniche di analisi acustica ed illuminotecnica in ambienti interni ed esterni ai fabbricati. Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2, e di adottare con autonomia di giudizio l’opportuno approccio, Descrittore di Dublino 3) saranno: - valutare i principi della termodinamica e le relative conseguenze applicative - analizzare le macchine termiche ed i loro cicli termodinamici - analizzare i principali meccanismi di scambio termico - valutare la qualità degli ambienti interni e le caratteristiche microclimatiche degli stessi - valutare le caratteristiche ed i principali parametri acustici ed illuminotecnici ed il loro effetto sulla salute umana. |
| Prerequisiti | Come da propedeuticità raccomandate |
| Metodi didattici | Il corso è articolato in 1) Lezioni teoriche 2) Esercitazioni applicative |
| Altre informazioni | Frequenza: Raccomandata Sede: Dipartimento di Ingegneria Calendario delle attività didattiche: Controllare il sito web del Dipartimento ing.unipg.it |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame sarà articolato in 4 domande scritte di cui 2 di carattere generale e 2 specifiche. Seguirà una prova orale finale. |
| Programma esteso | Unità formative: 1) Termodinamica applicata Grandezze termodinamiche. Sistemi termodinamici chiusi e aperti. Grandezze di stato. Regola delle fasi. Piano di Clapeyron P-v. Principi della termodinamica. Principio zero e concetto di temperatura (equilibrio termico). Primo principio e conservazione dell’energia. Macchine. Rendimenti. Secondo principio e qualità dell’energia. Entropia. Piano entropico T-s. Entalpia. Exergia. Macchine termiche e loro rendimento energetico ed exergetico. Componenti meccaniche e tecnologia. Costruzione delle trasformazioni termodinamiche sui grafici T-S e P-v. Ciclo Otto, Diesel, Brayton, Rankine, Rankine-Hirn, Rankine Inverso. Macchine frigorifere a compressione e ad assorbimento. Condizionamento dell’aria. Grandezze psicrometriche: umidità specifica, umidità relativa, temperatura di rugiada e temperatura di bulbo umido. Strumentazione di misura: psicrometro. Diagramma psicrometrico. Trattamenti dell’aria: trattamento estivo e trattamento invernale dell’aria umida in un impianto a tutt’aria. Descrizione di un impianto di condizionamento. 2) Trasmissione del calore Modalità di trasmissione del calore. Conduzione. Convezione. Irraggiamento. Adduzione. Materiali termo-isolanti. Esempi applicativi in campo civile (parete monostrato, multistrato, con e senza sviluppo interno di calore, pareti vetrate). Esempi applicativi in campo industriale (isolamento di tubazioni, scambiatori di calore, aletta di raffreddamento). 3) Illuminotecnica Benessere visivo. Grandezze fotometriche. Progetto illuminotecnico: obiettivi. Cenni sull’illuminazione stradale. Progetto illuminotecnico di ambienti chiusi: metodo del flusso totale. Cenni sul metodo punto-punto. Illuminazione naturale: fattore medio di luce diurna. Strumentazione di misura: luxmetro e luminanzometro. 4) Acustica Grandezze acustiche e relativi livelli. Spettri acustici. Bande di frequenza: ottave e terzi di ottava. Propagazione del suono. Riverberazione. Assorbimento, riflessione e trasmissione per l’energia acustica. Fonoassorbimento: pannelli fonoassorbenti porosi, pannelli forati risonanti assorbenti e pannelli vibranti. Fonoisolamento: potere fonoisolante e legge della massa. Suono e rumore. Aspetti qualitativi della sensazione uditiva. Indici di valutazione del disturbo da rumore. Livello di pressione sonora ponderata “A” LpA(t). Audiogramma normale. Curva di ponderazione “A”. Livello sonoro continuo equivalente ponderato “A” LAeq,T. Elementi di psicoacustica: effetti del rumore sull’uomo, spostamento della soglia di udibilità. Strumentazione di misura: fonometro. Legislazione e normativa tecnica. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Gli scopi di questo corso concorrono alla realizzazione degli obiettivi n.4, 7 e 11 dell'Agenda 2020 per lo sviluppo sostenibile dell'ONU. |