FISICA TECNICA N.O. prof.ssa Cinzia Buratti. (Corso di Laurea in Ingegneria Civile) (Corso di Laurea in Ingegneria per l'ambiente e il Territorio)

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1 FISICA TECNICA N.O. prof.ssa Cinzia Buratti (Corso di Laurea in Ingegneria Civile) (Corso di Laurea in Ingegneria per l'ambiente e il Territorio) TESTI CONSIGLIATI: 1. M. Felli: Lezioni di Fisica Tecnica 1 Termodinamica, Macchine, Impianti Nuova Edizione a cura di Francesco Asdrubali - Morlacchi Editore, M. Felli: Lezioni di Fisica Tecnica 2 Trasmissione del Calore, Acustica, Tecnica dell Illuminazione (Civile e Ambientale) Nuova Edizione a cura di Cinzia Buratti - Morlacchi Editore, TEMI ASSEGNABILI ALL'ESAME VOLUME PRIMO Le sezioni A relative al Primo volume sono le seguenti: A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 Primo Principio della Termodinamica. Secondo Principio della Termodinamica. Equazione di Clausius - Entropia. Irreversibilità ed entropia - Inequazione di Clausius. Diagramma di stato di una sostanza pura sul piano P-v. Diagramma P-T. Diagrammi di stato: entropico, entalpico, frigorifero. Equazione di conservazione dell energia in regime stazionario e deflusso unidimensionale. L'exergia e gli scambi di calore. Fattore di Carnot. Cicli termodinamicamente equivalenti al ciclo di Carnot. Motori a benzina e ciclo di Otto teorico. Motori Diesel e ciclo Diesel teorico. Turbine a gas e ciclo di Brayton teorico. Macchina a vapore e ciclo di Rankine teorico. Modifiche del ciclo di Rankine: ciclo di Rankine-Hirn, spillamenti di vapore. Macchina frigorifera a compressione e ciclo teorico. Macchina frigorifera ad assorbimento: schema reale, punti di funzionamento. Diagramma Psicrometrico. I trattamenti dell aria. Le sezioni B relative al Primo volume sono le seguenti: B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 Sistemi e grandezze termodinamiche, equilibrio, trasformazioni. Lavoro di un sistema chiuso. Principio Zero della termodinamica. Piano entropico, reversibilità. Il fluido di Van der Waals e la legge degli Stati Corrispondenti. Lavoro reversibile di un sistema aperto. Equazione di Bernouilli. Equazione di continuità. Energia ed exergia: rendimenti exergetici. Confronto fra i cicli Otto e Diesel. Il ciclo di Otto indicato. Impianti di cogenerazione. Recupero del calore nelle turbine a gas. Macchine a vapore alternative: condensazioni nocive 1

2 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 Parametri di lavoro della macchina a compressione: effetto utile, rendimento exergetico. Macchina frigorifera ad assorbimento: bilancio di massa al generatore. Macchina frigorifera ad assorbimento: principio di funzionamento. Disegno e descrizione di un condizionatore. La regolazione a punto fisso negli impianti di condizionamento a tutt aria. Temperatura di rugiada e di brina. Lo psicrometro. I temi assegnabili alla prova scritta, relativi agli argomenti di Termodinamica, Macchine e Impianti inclusi nel Volume Lezioni di Fisica Tecnica 1 sono i seguenti: TEMA N.1 A) Primo Principio della Termodinamica. B) Lavoro di un sistema chiuso. TEMA N.2 A) Secondo Principio della Termodinamica. B) Sistemi e grandezze termodinamiche, equilibrio, trasformazioni. TEMA N.3 A) Equazione di Clausius - Entropia. B) Principio Zero della termodinamica. TEMA N.4 A) Irreversibilità ed entropia - Inequazione di Clausius. B) Piano entropico, reversibilità. TEMA N.5 A) Diagramma di stato di una sostanza pura sul piano P-v. Diagramma P-T. B) Il fluido di Van der Waals e la legge degli Stati Corrispondenti. TEMA N.6 A) Diagramma di stato di una sostanza pura sul piano P-v. Diagramma P-T. B) Lavoro reversibile di un sistema aperto. TEMA N.7 A) Diagrammi di stato: entropico, entalpico, frigorifero. Equazioni di stato. B) Il fluido di Van der Waals e la legge degli Stati Corrispondenti TEMA N.8 A) Diagrammi di stato: entropico, entalpico, frigorifero. Equazioni di stato. B) Lavoro reversibile di un sistema aperto. TEMA N.9 A) Equazione di conservazione dell energia in regime stazionario e deflusso unidimensionale. B) Equazione di continuità. TEMA N.10 A) Equazione di conservazione dell energia in regime stazionario e deflusso unidimensionale. B) Equazione di Bernouilli. TEMA N.11 A) L'exergia e gli scambi di calore. Fattore di Carnot. B) Energia ed exergia: rendimenti exergetici. TEMA N.12 A) Cicli termodinamicamente equivalenti al ciclo di Carnot. B) Energia ed exergia: rendimenti exergetici. TEMA N.13 A) Motori a benzina e ciclo di Otto teorico. B) Confronto fra i cicli Otto e Diesel. 2

3 TEMA N.14 A) Motori a benzina e ciclo di Otto teorico. B) Il ciclo di Otto indicato. TEMA N.15 A) Motori Diesel e ciclo Diesel teorico. B) Impianti di cogenerazione. TEMA N.16 A) Turbine a gas e ciclo di Brayton teorico. B) Recupero del calore nelle turbine a gas. TEMA N.17 A) Turbine a gas e ciclo di Brayton teorico. B) Impianti di cogenerazione. TEMA N.18 A) Macchina a vapore e ciclo di Rankine teorico. B) Macchine a vapore alternative: condensazioni nocive TEMA N.19 A) Modifiche del ciclo di Rankine: ciclo di Rankine-Hirn, spillamenti di vapore. B) Macchine a vapore alternative: condensazioni nocive TEMA N.20 A) Macchina frigorifera a compressione e ciclo teorico. B) Parametri di lavoro della macchina a compressione: effetto utile, rendimento exergetico. TEMA N.21 A) Macchina frigorifera ad assorbimento: schema reale, punti di funzionamento. B) Macchina frigorifera ad assorbimento: bilancio di massa al generatore. TEMA N.22 A) Macchina frigorifera ad assorbimento: schema reale, punti di funzionamento. B) Macchina frigorifera ad assorbimento: principio di funzionamento. TEMA N.23 A) Diagramma Psicrometrico. B) Lo psicrometro TEMA N.24 A) Diagramma Psicrometrico. B) Temperatura di rugiada e di brina. TEMA N.25 A) I trattamenti dell aria. B) La regolazione a punto fisso negli impianti di condizionamento a tutt aria. TEMA N.26 A) I trattamenti dell aria. B) Disegno e descrizione di un condizionatore. 3

4 VOLUME SECONDO Le sezioni A relative al Secondo volume sono le seguenti: A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 Conduzione: Postulato di Fourier e campi termici. Equazione di Fourier. Il fenomeno della Convezione. Lo strato limite. Il coefficiente di Convezione. Convezione naturale e convezione forzata. Emissione di energia raggiante di corpi solidi e liquidi. Leggi del Corpo Nero. Il principio di Kirchhoff e il Corpo Nero. Proprietà radianti dei corpi. Adduzione. Scambiatore di calore. Collettori solari piani. Grandezze acustiche. La teoria di Sabine. L audiogramma normale. La riverberazione. La curva di visibilità. Costruzione della curva di visibilità. Le grandezze fotometriche. Caratteristiche di una sorgente luminosa. Ambienti chiusi: metodo del flusso totale. Le sezioni B relative al Secondo volume sono le seguenti: B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 Parete piana in regime stazionario. Parete piana multistrato in regime stazionario. Parete piana in regime stazionario con sviluppo interno di calore. Regime variabile: muro di Fourier. Conducibilità termica e materiali. Applicazione del metodo dell analisi dimensionale. Coefficienti di riflessione, assorbimento e trasparenza. Alcune relazioni fra i numeri adimensionali. Piani paralleli affacciati. Schermi di radiazione. Il vetro e l effetto serra. Trasmittanza di una parete. Pareti con intercapedine. Parete opaca esposta a irraggiamento solare. Bilancio termico di una parete vetrata semplice. Materiali termoisolanti. Aletta di raffreddamento (senza dimostrazione). Spettri acustici. Materiali fonoassorbenti. Il fonometro. Distorsione acustica. Lampade ad incandescenza. Lampade a scarica. 4

5 I temi assegnabili alla prova scritta, relativi agli argomenti di Trasmissione del Calore, Acustica, Tecnica dell Illuminazione contenuti nel Volume di Lezioni di Fisica Tecnica 2 sono i seguenti: TEMA N.1 A) Equazione di Fourier. B) Parete piana in regime stazionario. TEMA N.2 A) Equazione di Fourier. B) Regime variabilie: muro di Fourier. TEMA N.3 A) Conduzione: Postulato di Fourier e campi termici. B) Parete piana multistrato in regime stazionario. TEMA N.4 A) Conduzione: Postulato di Fourier e campi termici. B) Parete piana in regime stazionario con sviluppo interno di calore. TEMA N.5 A) Il fenomeno della Convezione. Lo strato limite. B) Alcune relazioni fra i numeri adimensionali. TEMA N.6 A) Il coefficiente di Convezione. Convezione naturale e convezione forzata. B) Applicazione del metodo dell analisi dimensionale. TEMA N.7 A) Il coefficiente di Convezione. Convezione naturale e convezione forzata. B) Pareti con intercapedine. TEMA N.8 A) Emissione di energia raggiante di corpi solidi e liquidi. Leggi del Corpo Nero. B) Piani paralleli affacciati. TEMA N.9 A) Emissione di energia raggiante di corpi solidi e liquidi. Leggi del Corpo Nero. B) Parete opaca esposta a irraggiamento solare. TEMA N.10 A) Il principio di Kirchhoff e il Corpo Nero. Proprietà radianti dei corpi. B) Il vetro e l effetto serra. TEMA N.11 A) Il principio di Kirchhoff e il Corpo Nero. Proprietà radianti dei corpi. B) Coefficienti di riflessione, assorbimento e trasparenza. TEMA N.12 A) Adduzione. B) Trasmittanza di una parete. TEMA N.13 A) Adduzione. B) Bilancio termico di una parete vetrata semplice. TEMA N.14 A) Scambiatore di calore. B) Conducibilità termica e materiali. TEMA N.15 A) Scambiatore di calore. B) Materiali termoisolanti. 5

6 TEMA N.16 A) Collettori solari piani. B) Aletta di raffreddamento (senza dimostrazione). TEMA N.17 A) Collettori solari piani. B) Schermi di radiazione. TEMA N.18 A) Grandezze acustiche. B) Spettri acustici. TEMA N.19 A) La teoria di Sabine. B) La distorsione acustica. TEMA N.20 A) L'audiogramma normale. B) Il fonometro. TEMA N.21 A) La riverberazione. B) Materiali fonoassorbenti. TEMA N.22 A) La riverberazione. B) Distorsione acustica. TEMA N.23 A) La curva di visibilità. B) Lampade a scarica. TEMA N.24 A) Le grandezze fotometriche. B) Lampade ad incandescenza. TEMA N.25 A) Caratteristiche di una sorgente luminosa. B) Lampade ad incandescenza. TEMA N.26 A) Costruzione della curva di visibilità. B) Lampade a scarica. TEMA N.27 A) Ambienti chiusi: metodo del flusso totale. B) Lampade a incandescenza. 6