UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI TRIESTE

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1 A.A. 2001/02 UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI TRIESTE CORSO DI LAUREA PROGRAMMA DEL CORSO DI DOCENTE INGEGNERIA, MECCANICA, NAVALE, dei MATERIALI, ELETTRICA FISICA TECNICA Enrico NOBILE PARTE I: TERMODINAMICA APPLICATA 1. UNITÀ DI MISURA 1.1. Generalità 1.2. Il Sistema Internazionale 1.3. Uso del Sistema Internazionale 1.4. Cambiamento delle unità di misura 1.5. Scala delle temperature di gas ideale 2. SISTEMI TERMODINAMICI 2.1 Generalità 2.2 Grandezze e trasformazioni 2.3 Conservazione della massa 2.4 Lavoro in un sistema chiuso 2.5 Lavoro in un sistema aperto 3. PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA 3.1 Generalità 3.2 Primo principio per sistemi chiusi 3.3 Primo principio per sistemi aperti 3.4 Esempi 3.5 Primo principio per trasformazioni cicliche 3.6 Calori specifici 4. SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA 4.1 Generalità 4.2 Enunciati 4.3 Reversibilità ed irreversibilità

2 4.4 Cicli termodinamici reversibili 4.5 Ciclo di Carnot e temperatura termodinamica 4.6 Entropia 4.7 Bilanci di entropia 4.8 Primo principio riferito ai parametri interni 5. GAS IDEALI 5.1 Generalità 5.2 Equazione di stato 5.3 Entropia dei gas ideali 5.4 Trasformazioni dei gas ideali 5.5 Trasformazioni politropiche 5.6 Processi di compressione 6. SOSTANZE PURE E VAPORI 6.1 Generalità 6.2 Diagrammi collinari e diagrammi (p,t) 6.3 Diagrammi (p,v) dei vapori 6.4 Costruzione dei diagrammi dei vapori 6.5 Utilizzazione dei diagrammi 7. ARIA UMIDA 7.1. Generalità 7.2. Miscele di gas ideali 7.3. Proprietà termodinamiche dell aria umida 7.4. Trasformazioni dell aria umida 7.5. Cenni sul condizionamento dell aria 8. CICLI DIRETTI A GAS 8.1 Generalità 8.2 Ciclo Otto 8.3 Ciclo Diesel 8.4 Ciclo misto 8.5 Ciclo Stirling 8.6 Ciclo Brayton-Joule

3 8.7 Ciclo rigenerativo per i turbomotori a gas 9. CICLI DIRETTI A VAPORE 9.1 Generalità 9.2 Ciclo Rankine 9.3 Ciclo Rankine a vapore surriscaldato 9.4 Ciclo a risurriscaldamento di vapore 10. CICLI INVERSI 10.1 Generalità 10.2 Ciclo inverso a semplice compressione 10.3 Ciclo inverso con rigenerazione 10.4 Cicli frigoriferi per basse temperature: cicli a doppia compressione e doppia laminazione 10.5 Ciclo inverso ad assorbimento 10.6 Fluidi frigorigeni 11. FONDAMENTI DI ACUSTICA 11.1 Grandezze caratteristiche, decibel, campi sonori 11.2 Strumentazione 11.3 Cenni sulla normativa vigente TESTI CONSIGLIATI G. Comini, "Lezioni di Termodinamica Applicata", 3 a Edizione, SGE Editoriali, Padova, E. Zandegiacomo, " Acustica Tecnica", Edizioni Goliardiche, Trieste, Si considereranno, inoltre, i seguenti testi: A. Cocchi, "Elementi di Termofisica Generale ed Applicata", Soc. Ed., Esculapio, Bologna, A. Cavallini, L. Mattarolo, "Termodinamica Applicata", Edizioni CLEUP, Padova 1990 ESERCITAZIONI Le esercitazioni svolte in classe riguarderanno la soluzione di problemi di termodinamica applicata. Informazioni on-line:

4 PARTE II: TRASMISSIONE DEL CALORE 0. GENERALITÀ 0.1. Contenuti e finalità del corso 0.2. Modalità di trasmissione del calore 0.3. Legge di conservazione dell'energia 0.4. Metodologia di soluzione dei problemi di scambio termico 1. CONDUZIONE 1.1. Legge di Fourier 1.2. Proprietà termofisiche dei materiali; la conduttività termica 1.3. Equazione di Fourier 1.4. Conduzione in regime stazionario 1.5. Conduzione in regime variabile 1.6. Analogia elettrotermica 2. CONVEZIONE 2.1. Equazioni del moto ed analisi dimensionale 2.2. Parametri adimensionali 2.3. Forma generale delle correlazioni di uso pratico 2.4. Convezione forzata all'interno di condotti 2.5. Convezione forzata all'esterno di superfici 2.6. Convezione naturale 2.7. Cenni sulla convezione mista 3. IRRAGGIAMENTO TERMICO 3.1. Introduzione e grandezze fondamentali 3.2. Radiazione del corpo nero; leggi di Planck, Wien, Stefan-Boltzmann 3.3. Emissione delle superfici reali 3.4. Proprietà radiative dei corpi 3.5. Legge di Kirchoff 3.6. Fattori di vista 3.7. Mutuo scambio radiativo tra superfici nere e grigie 3.8. Caratteristiche dell'irraggiamento ambientale

5 4. APPLICAZIONI 4.1. Superfici alettate 4.2. Meccanismi combinati di trasmissione del calore 4.3. Coefficiente globale di scambio termico 4.4. Scambiatori di calore: generalità; analisi e progetto (metodo LMTD e dell efficienza) TESTI CONSIGLIATI Oltre alle note distribuite in classe, si farà riferimento al testo: G. Guglielmini E C. Pisoni, "Introduzione alla Trasmissione del calore", Casa Editrice Ambrosiana, Milano, Si indicano inoltre i seguenti testi a supplemento ed integrazione: F. Kreith, "Principi di Trasmissione del calore", Liguori Ed., Napoli. F. P. Incropera, D.P.Dewitt, "Fundamentals of Heat and Mass Transfer", J. Wiley & Sons, New York, E.R.G. Eckert, R. M. Drake Jr., "Analysis of Heat and Mass Transfer", Mc Graw- Hill Kogakusha, Ltd., Tokio, ESERCITAZIONI Le esercitazioni svolte in classe riguarderanno la soluzione di problemi di scambio termico, con particolare riferimento a situazioni di immediato interesse pratico (verifica e dimensionamento). Informazioni on-line: