PRESENTAZIONE

Il corso introduce ai principi fondamentali della termodinamica applicata e della trasmissione del calore, fornendo gli strumenti necessari per comprenderne le applicazioni nei principali processi e sistemi energetici.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Nella prima parte dell'insegnamento vengono fornite le conoscenze di base relative alla termodinamica applicata. Introdotti il primo ed il secondo principio della termodinamica, i diagrammi termodinamici per i gas e per i vapori, viene affrontato lo studio elementare dei principali cicli termodinamici diretti e inversi ed i principi del condizionamento ambientale. I principali obiettivi sono quelli di definire le grandezze termodinamiche, coinvolte nei cicli termodinamici diretti ed inversi, così come finalizzarne il loro uso nella definizione delle prestazioni termiche degli stessi. Nella seconda parte dell'insegnamento sono forniti elementi di base sulla trasmissione del calore, con numerose applicazioni a problemi di conduzione, di convezione e di irraggiamento.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni indispensabili per il corretto uso dei fondamenti di termodinamica e della trasmissione del calore, privilegiando gli aspetti applicativi rispetto a quelli teorici e concorre a fornire una preparazione ingegneristica.

Al termine del corso, lo studente 

• conosce le nozioni di base sulle proprietà e le trasformazioni dei sistemi termodinamici, sui meccanismi di scambio di massa e di energia, dei cicli termodinamici e della trasmissione del calore.
• sarà in grado di effettuare analisi di primo principio di impianti per la conversione dell’energia, diretti ed inversi e di valutare l’efficienza di sistemi e processi termodinamici.
• sa applicare le conoscenze acquisite per la risoluzione di problemi ingegneristici inerenti ai processi di trasformazione dell’energia.

PREREQUISITI

Nozioni base di Analisi Matematica e Fisica generale

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali sugli aspetti teorici del corso ed esercitazioni numeriche.
 

PROGRAMMA/CONTENUTO

PROGRAMMA DI TERMODINAMICA

• Introduzione dei concetti e delle definizioni fondamentali, grandezze ed unità di misura, concetto e classificazione delle forme di energia, volumi di controllo.
• Proprietà e stati della materia, cambiamenti di stato, tabelle e diagrammi delle proprietà, equazione di stato dei gas ideali.
• Tipologie di trasferimento dell’energia, conservazione dell’energia e prima legge della termodinamica, analisi di bilancio energetico per sistemi chiusi ed aperti.
• Enunciati della seconda legge della termodinamica, processi reversibili ed irreversibili, macchine termiche ed il ciclo di Carnot, entropia. 
• Cicli termodinamici: cicli a vapore, cicli a gas, cicli inversi.
• Fondamenti di energetica generale

PROGRAMMA DI TRASMISSIONE DEL CALORE

• Introduzione ai meccanismi di scambio termico
• Conduzione: conducibilità termica, legge di Fourier per materiali isotropi e omogenei, analogia termo-elettrica. 
• Convezione: legge di Newton, classificazione dei tipi di convezione, parametri dimensionali e correlazioni di scambio termico.
• Irraggiamento: radiazione termica, Leggi di Plank e Wien. Definzione di corpo nero e corpo grigio, proprietà radiative dei materiali. Scambio termico radiativo tra superifici nere e grigie.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Moran MJ, Shapiro HN, Boettner DD, Bailey MB, Munson BR, DeWitt DP. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. John Wiley and Sons Inc., 2003

Çengel YA. Introduction to Thermodynamics and Heat Transfer. McGraw-Hill, 2007

Appunti distribuiti dai docenti

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/11976/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La prova d’esame si compone di due parti:

• Esame scritto con esercizi applicativi, svolto in ogni sessione d’esame prevista da calendario. 
• Colloquio orale, volto alla verifica della comprensione dei contenuti del corso e della capacità dello studente di applicare tali conoscenze a semplici problemi. Il colloquio può essere sostenuto esclusivamente a seguito di una votazione sufficiente dello scritto.

Si invitano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. Si rammenta inoltre che la richiesta di misure compensative/dispensative per gli esami dovrà essere inviata, usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back, al docente del corso, al referente DIME (federico.scarpa@unige.it) e al settore inclusione.studenti@info.unige.it) almeno 7 giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Prova scritta e colloquio orale