Prof. Federico Rossi

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1 VOLUME PRIMO TEMI ASSEGNABILI ALL'ESAME DI FISICA TECNICA (Corso di Laurea in Ingegneria Industriale) Prof. Federico Rossi Le sezioni A relative al Primo volume sono le seguenti: A1 Diagramma di stato di una sostanza pura sul piano P-v. Diagramma P-T. A2 Diagrammi di stato: entropico, entalpico, frigorifero. Equazioni di stato. A3 Equazione di conservazione dell energia in regime stazionario e deflusso unidimensionale. A4 Equazione di Bernouilli. A5 Moto dei fluidi all interno di tubazioni: perdite di carico ripartite. A6 Cicli termodinamicamente equivalenti al ciclo di Carnot. A7 Motori a benzina e ciclo di Otto teorico. A8 Motori Diesel e ciclo Diesel teorico. A9 Turbine a gas e ciclo di Brayton Teorico. A10 Macchina a vapore e ciclo di Rankine teorico. A11 Modifiche del ciclo di Rankine: surriscaldamenti, spillamenti di vapore. A12 Macchina frigorifera a compressione e ciclo teorico. A13 Macchina frigorifera ad assorbimento: schema reale, punti di funzionamento. A14 Le pompe di calore a compressione e ad assorbimento. A15 Diagramma Psicrometrico. A16 I trattamenti dell aria. Le sezioni B relative al Primo volume sono le seguenti: B1 Irreversibilità ed Entropia. B2 Infiniti valori del Calore Specifico. B3 Scala Assoluta delle Temperature. B4 Il fluido di Van der Waals e la legge degli Stati Corrispondenti. B5 Lavoro reversibile di un sistema aperto. B6 Ventilatori, compressori, sistemi aperti motori. B7 Circuiti idraulici aperti: impianto di sollevamento. B8 Pompe: prevalenza, altezza di aspirazione, elementi descrittivi. B9 Energia ed exergia: rendimenti exergetici. B10 L exergia e gli scambi di calore. Fattore di Carnot. B11 Circuiti idraulici chiusi; circuiti di distribuzione dell aria. B12 I modi di operare dei sistemi termodinamici. B13 Confronto fra i cicli Otto e Diesel. B14 Il ciclo di Otto indicato. B15 Bilanci meccanici nelle turbine a gas. B16 Impianti di cogenerazione. B17 Recupero del calore nelle turbine a gas. B18 Applicazioni delle turbine a gas alla propulsione aeronautica e terrestre. B19 Impianto a vapore con due surriscaldamenti. B20 Schema di una centrale termoelettrica. B21 Macchine a vapore alternative. B22 Proprietà dei fluidi per macchine a vapore: il vapor d acqua. B23 Parametri di lavoro della macchina a compressione: potenzialità, rendimento exergetico. B24 Parametri di lavoro della macchina a compressione: effetto utile. 1

2 B25 Macchina frigorifera ad assorbimento: bilancio di massa al generatore. B26 Macchina frigorifera ad assorbimento: principio di funzionamento. B27 Il frigorifero domestico. B28 Requisiti per i fluidi refrigeranti. B29 Disegno e descrizione di un condizionatore. B30 La regolazione a punto fisso negli impianti di condizionamento a tutt aria. B31 Temperatura di rugiada e di brina. B32 Impianti di condizionamento a tutt aria. I temi assegnabili alla prova scritta, relativi agli argomenti di Termodinamica, Macchine e Impianti inclusi nel Primo Volume delle Lezioni di Fisica Tecnica sono i seguenti: TEMA N.1 A) Diagramma di stato di una sostanza pura sul piano P-v. Diagramma P-T. B) Irreversibilità ed Entropia. TEMA N.2 A) Diagramma di stato di una sostanza pura sul piano P-v. Diagramma P-T. B) Infiniti valori del Calore Specifico. TEMA N.3 A) Diagrammi di stato: entropico, entalpico, frigorifero. Equazioni di stato. B) Scala Assoluta delle Temperature. TEMA N.4 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.5 A) Equazione di conservazione dell energia in regime stazionario e deflusso unidimensionale. B) Lavoro reversibile di un sistema aperto. TEMA N.6 A) Equazione di conservazione dell energia in regime stazionario e deflusso unidimensionale. B) Ventilatori, compressori, sistemi aperti motori. TEMA N.7 A) Equazione di Bernouilli. B) Circuiti idraulici aperti: impianto di sollevamento. TEMA N.8 A) Equazione di Bernouilli. B) Pompe: prevalenza, altezza di aspirazione, elementi descrittivi. TEMA N.9 A) Moto dei fluidi all interno di tubazioni: perdite di carico ripartite. B) Energia ed exergia: rendimenti exergetici. TEMA N.10 A) Moto dei fluidi all interno di tubazioni: perdite di carico ripartite. B) L exergia e gli scambi di calore. Fattore di Carnot. 2

3 TEMA N.11 A) Cicli termodinamicamente equivalenti al ciclo di Carnot. B) Circuiti idraulici chiusi; circuiti di distribuzione dell aria. TEMA N.12 A) Cicli termodinamicamente equivalenti al ciclo di Carnot. B) I modi di operare dei sistemi termodinamici. TEMA N.13 A) Motori a benzina e ciclo di Otto teorico. B) Confronto fra i cicli Otto e Diesel. 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) Bilanci meccanici nelle turbine a gas. TEMA N.16 A) Motori Diesel e ciclo Diesel teorico. B) Impianti di cogenerazione. TEMA N.17 A) Turbine a gas e ciclo di Brayton teorico. B) Recupero del calore nelle turbine a gas. TEMA N.18 A) Turbine a gas e ciclo di Brayton teorico. B) Applicazioni delle turbine a gas alla propulsione aeronautica e terrestre. TEMA N.19 A) Macchina a vapore e ciclo di Rankine teorico. B) Impianto a vapore con due surriscaldamenti. TEMA N.20 A) Macchina a vapore e ciclo di Rankine teorico. B) Schema di una centrale termoelettrica. TEMA N.21 A) Modifiche del ciclo di Rankine: surriscaldamenti, spillamenti di vapore. B) Macchine a vapore alternative. TEMA N.22 A) Modifiche del ciclo di Rankine: surriscaldamenti, spillamenti di vapore. B) Proprietà dei fluidi per macchine a vapore: il vapor d acqua. TEMA N.23 A) Macchina frigorifera a compressione e ciclo teorico. B) Parametri di lavoro della macchina a compressione: potenzialità, rendimento exergetico. TEMA N.24 A) Macchina frigorifera a compressione e ciclo teorico. 3

4 B) Parametri di lavoro della macchina a compressione: effetto utile. TEMA N.25 A) Macchina frigorifera ad assorbimento: schema reale, punti di funzionamento. B) Macchina frigorifera ad assorbimento: bilancio di massa al generatore. TEMA N.26 A) Macchina frigorifera ad assorbimento: schema reale, punti di funzionamento. B) Macchina frigorifera ad assorbimento: principio di funzionamento. TEMA N.27 A) Le pompe di calore a compressione e ad assorbimento. B) Il frigorifero domestico. TEMA N.28 A) Le pompe di calore a compressione e ad assorbimento. B) Requisiti per i fluidi refrigeranti. TEMA N.29 A) Diagramma Psicrometrico. B) Disegno e descrizione di un condizionatore. TEMA N.30 A) Diagramma Psicrometrico. B) La regolazione a punto fisso negli impianti di condizionamento a tutt aria. TEMA N.31 A) I trattamenti dell aria negli impianti di condizionamento. B) Temperatura di rugiada e di brina. TEMA N.32 A) I trattamenti dell aria negli impianti di condizionamento. B) Impianti di condizionamento a tutt aria. VOLUME SECONDO Le sezioni A relative al Secondo volume sono le seguenti: A1 Conduzione: Postulato di Fourier e campi termici. A2 Equazione di Fourier nei suoi tre aspetti: cartesiano, cilindrico, sferico. A3 Il fenomeno della Convezione. Lo strato limite. A4 Il coefficiente di Convezione. Convezione naturale e convezione forzata. A5 Emissione di energia raggiante di corpi solidi e liquidi. Leggi del Corpo Nero. A6 Il principio di Kirchhoff e il Corpo Nero. Proprietà radianti dei corpi. A7 Coefficienti di riflessione, assorbimento e trasparenza. La costante di assorbimento. A8 Adduzione. A9 Scambiatore di calore. A10 Aletta di raffreddamento. A11 Collettori solari piani e parabolico-cilindrici. A12 Grandezze acustiche. A13 La propagazione del suono. A14 Le onde sonore. A15 La sensazione auditiva e la nascita delle scale fonometriche. 4

5 A16 L'acustica degli ambienti confinati. A17 L'audiogramma normale ISO. A18 La riverberazione. A19 La curva di visibilità. A20 Le grandezze fotometriche. A21 Caratteristiche di una sorgente luminosa. A22 Costruzione della curva di visibilità. A23 Ambienti chiusi: metodo del flusso totale. A24 Ambienti aperti: illuminazione delle strade. Le sezioni B relative al Secondo volume sono le seguenti: B1 Parete piana in regime stazionario. B2 Parete piana multistrato in regime stazionario. B3 Parete piana in regime stazionario con sviluppo interno di calore. B4 Resistenze di contatto. B5 Regime variabile: muro di Fourier. B6 Regime variabile: gradino di temperatura. B7 Conducibilità termica e materiali. B8 Applicazione del metodo dell analisi dimensionale. B9 Il metodo degli indici. B10 Significato fisico dei parametri adimensionali. B11 Alcune relazioni fra i numeri adimensionali. B12 Corpi grigi e corpi selettivi. B13 Corpo interno ad una cavità. B14 Piani paralleli affacciati e schermi di radiazione. B15 Il vetro e l effetto serra. B16 Trasmittanza di una parete. B17 Pareti con intercapedine. B18 Parete opaca esposta a irraggiamento solare. B19 Bilancio termico di una parete vetrata semplice. B20 Materiali termoisolanti. B21 Raffreddamento di un fluido in una tubazione. B22 Riscaldamento e raffreddamento di un corpo. B23 Filo percorso da corrente. B24 Distribuzione di fluidi termovettori. B25 L isolamento delle tubazioni. B26 Il Sole e lo spettro solare. B27 Conversione fotovoltaica. B28 Produzione di energia elettrica da energia solare. B29 Campi sonori. B30 Spettri acustici. B31 Sorgenti sonore. B32 Pannelli fonoassorbenti porosi. B33 Pannelli forati risonanti assorbenti. B34 Pannelli vibranti. B35 L'isolamento acustico. B36 La legge della massa. B37 L'organo dell'udito. B38 La scala fonometrica dei decibel. B39 Effetto Haas ed eco. B40 Intensità soggettiva dei suoni complessi. B41 Gli effetti del rumore sull'uomo. 5

6 B42 Qualità acustica di una sala. B43 Progettazione e correzione acustica degli ambienti chiusi. B44 Indici di valutazione del rumore. B45 Interventi per la protezione dai rumori: le barriere acustiche. B46 Il fonometro. B47 Distorsione acustica. B48 L'organo della vista. B49 Le qualità della visione. B50 L'energia raggiante visibile. B51 Lampade a filamento. B52 Lampade ad incandescenza General Lighting Service. B53 Lampade ad incandescenza Reflector. B54 Lampade ad alogeni. B55 Lampade a scarica. B56 L'illuminazione naturale. I temi assegnabili alla prova scritta, relativi agli argomenti di Trasmissione del Calore, Energia Solare, Ambiente Globale inclusi nel Secondo Volume delle Lezioni di Fisica Tecnica sono i seguenti: TEMA N.1 A) Equazione di Fourier nei suoi tre aspetti: cartesiano, cilindrico, sferico. B) Parete piana in regime stazionario. TEMA N.2 A) Equazione di Fourier nei suoi tre aspetti: cartesiano, cilindrico, sferico. B) Resistenze di contatto. TEMA N.3 A) Equazione di Fourier nei suoi tre aspetti: cartesiano, cilindrico, sferico. B) Regime variabile: gradino di temperatura. TEMA N.4 A) Equazione di Fourier nei suoi tre aspetti: cartesiano, cilindrico, sferico. B) Conducibilità termica e materiali. TEMA N.5 A) Conduzione: Postulato di Fourier e campi termici. B) Parete piana multistrato in regime stazionario. TEMA N.6 A) Conduzione: Postulato di Fourier e campi termici. B) Parete piana in regime stazionario con sviluppo interno di calore. TEMA N.7 A) Conduzione: Postulato di Fourier e campi termici. B) Regime variabile: muro di Fourier. TEMA N.8 A) Il fenomeno della Convezione. Lo strato limite. B) Significato fisico dei parametri adimensionali. TEMA N.9 A) Il fenomeno della Convezione. Lo strato limite. B) Alcune relazioni fra i numeri adimensionali. 6

7 TEMA N.10 A) Il coefficiente di Convezione. Convezione naturale e convezione forzata. B) Applicazione del metodo dell analisi dimensionale. TEMA N.11 A) Il coefficiente di Convezione. Convezione naturale e convezione forzata. B) Il metodo degli indici. TEMA N.12 A) Il coefficiente di Convezione. Convezione naturale e convezione forzata. B) Pareti con intercapedine. TEMA N.13 A) Emissione di energia raggiante di corpi solidi e liquidi. Leggi del Corpo Nero. B) Piani paralleli affacciati e schermi di radiazione. TEMA N.14 A) Il principio di Kirchhoff e il Corpo Nero. Proprietà radianti dei corpi. B) Corpo interno ad una cavità. TEMA N.15 A) Il principio di Kirchhoff e il Corpo Nero. Proprietà radianti dei corpi. B) Il vetro e l effetto serra. TEMA N.16 A) Coefficienti di riflessione, assorbimento e trasparenza. La costante di assorbimento. B) Corpi grigi e corpi selettivi. TEMA N.17 A) Coefficienti di riflessione, assorbimento e trasparenza. La costante di assorbimento. B) Parete opaca esposta a irraggiamento solare. TEMA N.18 A) Adduzione. B) Trasmittanza di una parete. TEMA N.19 A) Adduzione. B) Bilancio termico di una parete vetrata semplice. TEMA N.20 A) Adduzione. B) Materiali termoisolanti. TEMA N.21 A) Scambiatore di calore. B) Raffreddamento di un fluido in una tubazione. TEMA N.22 A) Scambiatore di calore. B) Riscaldamento e raffreddamento di un corpo. 7

8 TEMA N.23 A) Scambiatore di calore. B) L isolamento delle tubazioni. TEMA N.24 A) Aletta di raffreddamento. B) Filo percorso da corrente. TEMA N.25 A) Aletta di raffreddamento. B) Distribuzione di fluidi termovettori. TEMA N.26 A) Collettori solari piani e parabolico-cilindrici. B) Il Sole e lo spettro solare. TEMA N.27 A) Collettori solari piani e parabolico-cilindrici. B) Conversione fotovoltaica. TEMA N.28 A) Collettori solari piani e parabolico-cilindrici. B) Produzione di energia elettrica da energia solare. TEMA N.29 A) Grandezze acustiche. B) Campi sonori. TEMA N.30 A) Grandezze acustiche. B) Spettri acustici. TEMA N.31 A) Grandezze acustiche. B) Sorgenti sonore. TEMA N.32 A) La propagazione del suono. B) Pannelli fonoassorbenti porosi. TEMA N.33 A) La propagazione del suono. B) Pannelli forati risonanti assorbenti. TEMA N.34 A) La propagazione del suono. B) Pannelli vibranti. TEMA N.35 A) Le onde sonore. B) L'isolamento acustico. TEMA N.36 A) Le onde sonore. 8

9 B) La legge della massa. TEMA N.37 A) La sensazione auditiva e la nascita delle scale fonometriche. B) L'organo dell'udito. TEMA N.38 A) La sensazione auditiva e la nascita delle scale fonometriche. B) La scala fonometrica dei decibel. TEMA N.39 A) La sensazione auditiva e la nascita delle scale fonometriche. B) Effetto Haas ed eco. TEMA N.40 A) L'acustica degli ambienti confinati. B) Intensità soggettiva dei suoni complessi. TEMA N.41 A) L'acustica degli ambienti confinati. B) Gli effetti del rumore sull'uomo. TEMA N.42 A) L'acustica degli ambienti confinati. B) Qualità acustiche di una sala. TEMA N.43 A) L'audiogramma normale ISO. B) Progettazione e correzione acustica degli ambienti chiusi. TEMA N.44 A) L'audiogramma normale ISO. B) Indici di valutazione del rumore. TEMA N.45 A) L'audiogramma normale ISO. B) Interventi per la protezione dai rumori: le barriere acustiche. TEMA N.46 A) La riverberazione. B) Il fonometro. TEMA N.47 A) La riverberazione. B) Distorsione acustica. TEMA N.48 A) La curva di visibilità. B) L'organo della vista. TEMA N.49 A) La curva di visibilità. B) Le qualità della visione. 9

10 TEMA N.50 A) Le grandezze fotometriche. B) L'energia raggiante visibile. TEMA N.51 A) Le grandezze fotometriche. B) Lampade ad incandescenza. TEMA N.52 A) Caratteristiche di una sorgente luminosa. B) Lampade ad incandescenza. TEMA N.53 A) Costruzione della curva di visibilità. B) Lampade ad incandescenza. TEMA N.54 A) Costruzione della curva di visibilità. B) Lampade a scarica. 10