Materiale didattico per gli studenti del corso:
31006 - FISICA TECNICA AMBIENTALE T



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Courses
 
Thermodynamics and Heat Transfer
1 - Introduzione
2 - Il primo principio della termodinamica
3 - Il secondo principio della termodinamica
4 - I Gas perfetti
5 - I sistemi aperti
6 - Sistemi chimicamente omogenei
7 - Miscele di aria e vapor d'acqua
8 - Cenni di Fluidodinamica
9 - La Conduzione
10 - La Convezione
11 - L'irraggiamento
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31614 - ACUSTICA APPLICATA E ILLUMINOTECNICA T (A-K) (A.A. 2010/2011) (LINK)
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PROGRAMMA DEL CORSO

TERMODINAMICA

Introduzione.
Introduzione alla Termodinamica. Unità di misura. Principio zero della Termodinamica. Termometria.
Primo e secondo principio.
Primo principio della Termodinamica per sistemi chiusi. Secondo principio della Termodinamica per sistemi chiusi: enunciati di Kelvin-Planck, di Clausius e loro equivalenza. Macchine di Carnot. Irreversibilità dei fenomeni naturali. Entropia e lavoro perduto. Temperatura termodinamica. I Gas perfetti.
Sistemi aperti.
Bilanci di massa per sistemi aperti. Bilanci di energia per sistemi aperti. Esempi di interesse applicativo. Perdite di carico. Formula dei camini.
Sostanze pure, diagrammi e cicli.
Superficie p-v-T per le sostanze pure. Regola delle fasi di Gibbs. Vapori saturi. Diagrammi termodinamici. Cicli termodinamici.
Miscele d'aria e vapor d'acqua.
Descrizione delle miscele d'aria e vapor d'acqua. Trasformazioni psicrometriche. Cenni di condizionamento ambientale. Misure di grado igrometrico.


TRASMISSIONE DEL CALORE

Conduzione.
Legge di Fourier. Equazione di Fourier. Soluzioni in regime stazionario: strato piano, strato cilindrico. Raggio critico. Analogia elettrica. Ponti termici. Misure di conduttività termica.
Convezione.
Coefficiente di convezione. Analisi dimensionale e similitudine. Convezione forzata, naturale e mista. Raffreddamento di un corpo per convezione naturale. Strato limite dinamico e termico.
Irraggiamento.
Definizioni di base. Corpi neri e corpi grigi. Leggi di Stefan-Boltzmann, di Planck, di Wien, di Lambert, di Kirchhoff. Scambio di energia tra superfici.
Contemporanea presenza di diverse modalità di scambio.
Coefficiente globale di scambio termico. Scambiatori di calore.



COURSE CONTENT

THERMODYNAMICS

Introduction.
Introduction to Thermodynamics. System of units. Principle zero of Thermodynamics. Thermometry.
First and second principle.
First principle of Thermodynamics for closed systems. Second principle of Thermodynamics for closed systems: statement by Kelvin-Planck, Clausius and their equivalence. The Carnot machine. Irreversibility of natural phenomena. Entropy and lost work. Thermodynamic temperature. Ideal gases.
Open systems.
Mass balance for open systems. Energy balance for open systems. Practical examples. Pressure drop. The chimney formula.
Pure substances, diagrams and cycles.
p-v-T surface for pure substances. The Gibbs rule. Saturated vapours. Thermodynamic diagrams. Thermodynamic cycles.
Air and vapour mixtures.
Description of air and vapour mixtures. Psychrometric transformations. Basics of environmental control. Measurement of relative humidity.


HEAT TRANSFER

Conduction.
Fourier law. Fourier equation. Steady state solutions: plane layer, cylindric layer. Critical radius. Electric analogy and its limits. Measurement of thermal conductivity.
Convection.
Coefficient of convection. Dimensional analysis and similarity. Forced, natural and mixed convection. Cooling by natural convection. Dynamic and thermal boundary layer.
Radiation.
Basic definitions. Black and grey bodies. Laws of Stefan-Boltzmann, Planck, Wien, Lambert, Kirchhoff. Energy exchange between surfaces.
Combined heat transfer.
Global coefficient of heat transfer. Heat exchangers.





Altre risorse utili (Libri e dispense online scaricabili)
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