PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNO SCOLASTICO 2014 2015 MATERIA: Scienze e tecnologie applicate classe: 2 a G DOCENTE: Prof. Paolo Lecca Oristano,
ELENCO DEI MODULI:.MODULO A: metrologia e strumenti di misura.modulo B: termodinamica.modulo C: principi di energetica.modulo D: uso dell energia nei trasporti terrestri, marittimi ed aerei.modulo E: organizzazione industriale.modulo F: Sicurezza sul lavoro MESI DI SETTEMBRE OTTOBRE NOVEMBRE DICEMBRE.MODULO A: metrologia e strumenti di misura - Concetto di misura e unità di misura arbitraria. - Sistema di misura S.I.: grandezze fondamentali e derivate, multipli e sottomultipli. - Gli strumenti di misura e la misurazione delle grandezze: principali caratteristiche degli strumenti di misura (portata, sensibilità, precisione, prontezza, fedeltà, stabilità e approssimazione, accuratezza, precisione); - nozione di valore vero convenzionale della misura (VVC), classificazione dei principali tipi di errore (Errore assoluto, Errore relativo, Errore di misurazione, Errore di parallasse, Errore di sensibilità o risoluzione, Errore sistematico, Errore casuale); Misura delle lunghezze: - Decametro, metro metallico flessibile; - Distanziometro digitale; - Il calibro a corsoio ed il nonio; - Micrometro a vite; misure di laboratorio: - schema del circuito elettrico elementare in corrente continua ed alternata; - strumenti di misura di DV, di intensità di corrente e resistenza elettrica e relativo schema di inserzione (Voltmetro, amperometro ed ohmetro; - realizzazione di un circuito con l impiego di un alimentatore ed una lampada a incandescenza; - uso del multimetro digitale e di quello analogico. - Indicare correttamente la misura di una grandezza distinguendo la grandezza, la misura e l unità di misura. - Effettuare conversioni di unità di misura utilizzando multipli e sottomultipli. - Saper effettuare le misure con la strumentazione disponibile presso la scuola. - Saper interpretare i dati di targa di uno strumento di misura
.MODULO B: termodinamica. Generalità e nozioni propedeutiche - Unità di misura del lavoro, dell energia e della potenza - Classificazione dei sistemi fisici in relazione agli scambi di energia e di materia. - Bilancio energetico e bilancio di massa di un sistema fisico - Nozioni di termologia: Il calore, la temperatura, il calore specifico, e relative unità di misura. - Modalità di propagazione del calore (conduzione, convezione, irraggiamento) - Calcolo del contenuto termico rispetto ad uno stato fisico di riferimento - La dilatazione termica lineare e cubica Termodinamica - Stato di aggregazione della materia e principali grandezze di stato fisico (pressione, volume specifico e temperatura) - Nozione di temperatura assoluta e pressione assoluta. - Nozione di gas perfetto ed equazione caratteristica - Nozione di sistema termodinamico e definizione delle principali trasformazioni termodinamiche per i gas (con riferimento agli scambi di energia ed alla convenzione dei segni) e relative rappresentazioni grafiche. - La trasformazione del calore in lavoro nella trasformazione isobara. - Estensione del concetto a qualunque trasformazione. - Nozione di energia interna e di entalpia. - Primo principio della termodinamica per sistemi chiusi - Primo principio della termodinamica per sistemi aperti - Approfondimenti sullo stato di aggregazione della materia: il sistema acqua-vapore e curva di Andrews; il processo di vaporizzazione e calore latente di vaporizzazione. I combustibili e la combustione - Definizione di combustione e triangolo del fuoco (comburente, combustibile, temperatura di accensione). - Rapporto stechiometrico aria/combustibile; eccesso d aria; rendimento di combustione. - I prodotti della combustione I motori termici - Schema di impianto con turbina a vapore e principio di funzionamento - Schema di impianto con turbina a gas e principio di funzionamento - Motore a combustione interna ad accensione comandata: schema e principio di funzionamento - Motore a combustione interna ad accensione spontanea: schema e principio di funzionamento - Schema di turbogetto e principio di funzionamento - Schema di turboelica e principio di funzionamento Le macchine frigorigene - Rappresentazione schematica di una pompa di calore a compressione, funzioni e scambi di energia dei principali componenti. - Saper capire e descrivere le trasformazioni energetiche che avvengono nei motori termici - Saper capire e descrivere le trasformazioni energetiche che avvengono nelle macchine frigorigene
MESI DI GENNAIO-FEBBRAIO.MODULO C: principi di energetica, fonti di energia, usi finali dell energia, sistema nazionale di produzione e trasporto dell energia elettrica - Unità di misura del lavoro, dell energia e della potenza - L energia nelle sue varie forme (cinetica, gravitazionale, elettrica, magnetica, chimica, nucleare) - Fonti di energia rinnovabili (sole, vento, biomasse legnose, biogas, biocombustibili liquidi, idrica, rifiuti solidi) e assimilabili (geotermica) - Fonti di energia non rinnovabili (combustibili fossili, materiali fissili) - Il sistema nazionale di produzione dell energia elettrica (energia primaria in uso nelle centrali termoelettriche a vapore (olio pesante, polverino di carbone, combustibili liquidi leggeri, metano, biomasse (cippato) - Eventuale visita alla centrale termoelettrica di Serramanna, a quella di Sarroch (raffineria) ed a quella idroelettrica del Taloro ( località Cucchinadorza) - Cenno alle problematiche ambientali ed economiche connesse all uso delle varie forme di energia (inquinamento derivante dai combustibili fossili, impatto ambientale e consumo del territorio dei grandi impianti ad energia rinnovabile, smaltimento delle scorie radioattive) - Saper capire le differenze tecniche, economiche ed ambientali tra le varie forme di energia. - Percepire la complessità e dell ideazione ed utilizzo dei sistemi energetici..modulo D: l uso dell energia nei trasporti terrestri, marittimi ed aerei Generalità - Cenni storici sui mezzi di trasporto - Analisi dei fabbisogni dei energia dei mezzi di locomozione (l energia cinetica in fase di accelerazione e di frenata, le variazioni di quota, la resistenza del mezzo, l attrito radente e volvente) - Relative differenze fra i mezzi terrestri, marittimi ed aerei Fonti di energia utilizzabili: - Combustibili rinnovabili (legna-carbone vegetale-etanolo-olio di canapai-olio di semi vari-biodiesel- ) - Combustibili non rinnovabili (carbon fossile-olio pesante-gasolio-benzina-kerosene- ) Fonti di energia in uso per i trasporti terrestri - Cenno storico: dalla trazione muscolare all uso del carbone e della legna; - I derivati dal petrolio (benzina, gasolio, GPL); il metano; - Cenno ai processi elettrochimici ed alle celle a combustibile; - L uso dell energia elettrica nel trasporto ferroviario e metropolitano - Cenno storico al filobus ed al recupero di energia nei sistemi alimentati da rete elettrica - Cenno ai veicoli ibridi e ed al recupero di energia nei sistemi non alimentati da rete elettrica - I veicoli elettrici (eventuale visita al concessionario locale) Fonti di energia in uso per i trasporti marittimi
- Il sostentamento del mezzo navale, la spinta idrostatica e la resistenza del mezzo - Cenno storico: dalla vela e trazione muscolare al motore - I vari sistemi di motorizzazione navale (Turbine a vapore e a gas, Diesel) e relativi schemi semplificati - Cenno ai sistemi di propulsione (l elica e idrogetto) - Le fonti di energia primaria (combustibili liquidi, metano, energia nucleare) - Bilancio energetico e rendimento del motore a combustione - Principali tipologie di navi mercantili Fonti di energia in uso per i trasporti aerei - I sostentamento del mezzo aereo, la portanza dei profili alari e la resistenza del mezzo - I motori (a combustione interna e a turbina) - La propulsione ad elica e quella a turbogetto - Cenno al funzionamento dell elicottero ed suo impego nel territorio (trasporto, soccorso, antincendio, polizia, esercito, etc.. - Combustibili per la propulsione aerea (benzina e kerosene) - Cenno all influenza della quota di volo sul funzionamento del motore, sulla portanza e sulla resistenza del mezzo) - Saper impostate qualitativamente il bilancio energetico per una prescelta soluzione di trasporto terrestre e confrontare le varie modalità di trasporto terrestre sotto il profilo energetico; - Saper impostate qualitativamente il bilancio energetico per un trasporto via mare e confrontare le varie modalità di trasporto via mare sotto il profilo energetico; - Dimostrare di avere una conoscenza panoramica e critica sul settore dei trasporti aerei; - Saper impostate qualitativamente il bilancio energetico per una prescelta soluzione di trasporto aereo e confrontare le varie modalità di trasporto aereo sotto il profilo energetico; - MESI DI MARZO - APRILE.MODULO E: Organizzazione industriale. - Cenni storici (dal lavoro nell epoca greco-romana all ottocento + l uso dell energia e la rivoluzione industriale) - Cenno alla struttura giuridica dell impresa attuale (individuale e societaria di persone e di capitali) - Le funzioni aziendali (Marketing-Produzione-Vendita-Finanze-Gestione del personale-pianificazione e controllo) - Schema di organigramma aziendale - Il flusso delle informazioni nella produzione industriale (flussi logistici e comunicazione nei processi di vendita) - I sistemi di riproduzione e archiviazione dei documenti. - Delineare le principali forme giuridiche dell impresa; - Interpretare e descrivere un organigramma aziendale; - Individuare e descrivere i principali metodi di riproduzione dei documenti - Indicare i principali metodi di archiviazione
.MODULO F: Sicurezza sul lavoro Elementi di antinfortunistica e territorio: - Il contesto territoriale in cui opera l azienda: L ecosistema (ambiente), il paesaggio, la storia, l urbanistica; - Cenni di pianificazione territoriale e vincoli necessari alla tutela del territorio (urbanistici, storici, idrogeologici e antropici, ambientali etc..) - I grandi rischi (Rischio sismico, Rischio vulcanico, Rischio incendi, Rischio meteo-idrogeologico ed idraulico, Rischio ambientale, Rischio industriale, Rischio nucleare) - Gli enti preposti al controllo del territorio (i Comune ed altri enti territoriali, le ASL, i VV.F., Soprintendenza ai beni culturali architettonici e ambientali, etc..); cenno alle rispettive azioni di prevenzione e di repressione Il rischio aziendale: - nozione di infortunio e di malattia - accessibilità delle strutture lavorative - elementi di ergonomia; - Classificazione dei rischi aziendali e cenno alle cause di malattia e di infortunio; - Importanza della formazione/informazione dei lavoratori; - Le azioni in caso di infortunio (primo soccorso e pronto soccorso) - Elementi di legislazione antinfortunistica: D.lgs 81/2008 (l organizzazione del sistema di sicurezza aziendale, il ruolo del datore di lavoro, composizione e ruolo del SPP e delle figure professionali che lo compongono) la valutazione dei rischi; i DPI e DPC; la segnaletica; - Il piano di evacuazione nella scuola (analisi della segnaletica, dei percorsi, delle procedure e compiti previsti per le varie figure coinvolte) - Definire l infortunio e la malattia professionale; - Conoscere ed applicare le principali regole di primo soccorso - Identificare le condizioni che determinano l insorgenza di barriere architettoniche - Riconoscere le tipologie di segnaletica antinfortunistica e di segnaletica delle sostanze nocive; IL DOCENTE Paolo Lecca