Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W000651] - FONDAMENTI DI FISICA TECNICAFUNDAMENTALS OF APPLIED PHYSICS
Giovanni DI NICOLA
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [AT03] SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI First Cycle Degree (3 years) - [AT03] FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Obbligatorio
Crediti: 3
Ore di lezioneTeaching hours: 27
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/10 - FISICA TECNICA INDUSTRIALE


LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

ITALIANO

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Conoscenze di base di matematica e fisica.

Basic knowledge of Mathemathics and Physics.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Il corso prevede lo svolgimento di lezioni teoriche (2 CFU, 18 ore), di regola svolte dal docente col supporto della lavagna, di presentazioni a video e materiale distribuito agli studenti, e di esercitazioni in aula e visite didattiche (1 CFU, 9 ore). Sulla piattaforma informatica di supporto viene messo a disposizione il materiale didattico.

The course includes theoretical lessons (2 CFU, 18 hours), usually carried out by the teacher with the support of the blackboard, video presentations and material distributed to students, and classroom exercises and educational visits (1 ECTS, 9 hours) ). Educational material is available on the IT platform.


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze di base sulla termodinamica applicata e la trasmissione del calore. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti di matematica e fisica, permetteranno di far acquisire gli strumenti necessari per la corretta interpretazione dei fenomeni termici. In questo modo lo studente acquisirà consapevolezza degli aspetti propriamente connessi con i sistemi e le tecnologie di produzione, trasporto e uso dell’energia.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Lo studente dovrà saper effettuare analisi di componenti e di semplici sistemi termici al fine di valutare le prestazioni energetiche di macchine termiche e scegliere le soluzioni più idonee in relazione all'utilizzazione. Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite. Tale capacità si estrinsecherà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1. conoscenze di base sulla termodinamica applicata e la trasmissione del calore; 2. capacità di condurre analisi di primo principio sui componenti di macchine e sui sistemi operanti sui cicli termodinamici inversi; 3. capacità di condurre analisi sulla trasmissione del calore in sistemi semplici operanti in regime stazionario con il metodo dell’analogia elettrica.


Competenze trasversali.

L’insegnamento fornirà un contributo alla conoscenza e alla capacità di comprensione dei metodi matematici e dei fenomeni fisici e chimici. La capacità di risolvere problemi numerici contribuirà a migliorare sia il grado di autonomia di giudizio in generale, sia la capacità comunicativa che deriva dalla consapevolezza delle proprie competenze, sia la capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni dello studente.


Knowledge and Understanding.

The course enables students to acquire basic knowledge of applied thermodynamics and heat transfer. This knowledge, by integrating the knowledge gained in the mathematics and physics courses, will allow to acquire the necessary tools for the correct interpretation of thermal phenomena. In this way the student will acquire a clear awareness of the aspects strictly connected with the systems and technologies for the production, transport and use of energy.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The student must be able to perform analysis of components and simple thermal systems in order to assess the energy performance of thermal machines and choose the best solutions regarding the use. The student will be able to apply the acquired knowledge. This ability will be allowed through a number of professional skills, such as: 1. basic knowledge of applied thermodynamics and heat transfer; 2. ability to conduct first principle analysis on the components of machines and systems operating on inverse thermodynamic cycles; 3. ability to conduct analysis on heat transfer in simple systems operating in steady state with the electrical analogy method.


Transversal Skills.

The course will contribute to the knowledge and understanding of mathematical methods and the physical and chemical phenomena essential for engineering disciplines. The ability to solve numerical problems will help the student to improve the general degree of independence of judgment, the communication skills that comes from the awareness of his own skills and the ability to learn independently and to draw conclusions.



PROGRAMMA PROGRAM

1. Termodinamica Applicata (1.5 CFU).
Termodinamica degli stati. I diagrammi termodinamici. Vapori, gas ideale, sostanze
incomprimibili.
Richiami dei principi della termodinamica per sistemi chiusi e per sistemi aperti. Applicazione
a macchine operatrici e motrici e ad apparati di uso pratico.
Cicli frigoriferi a compressione di vapore.
Termodinamica dell’aria umida. Principali trasformazioni dell’aria umida.
2. Trasmissione del calore (1.5 CFU).
Meccanismi di scambio termico.
Conduzione termica in regime stazionario. Analogia elettrica e modello resistivo.
Convezione termica. Regimi di flusso. Gruppi adimensionali e correlazioni di uso
pratico.
Irraggiamento termico. Radiazione da corpo nero e da superfici reali. Meccanismi
combinati di scambio termico.
Alette e superfici alettate. Scambiatori di calore.
Metodi approssimati per la conduzione termica in regime transitorio.

1. Applied Thermodynamics (1.5 CFU).
State thermodynamics. Thermodynamics Charts. Vapours, ideal gas, incompressible substances. Thermodynamics’ laws for closed and open systems. Application to simple system components. Direct and reverse thermodynamic cycles. Direct and reverse Carnot cycle. Vapour compression reverse thermodynamic cycle. Thermodynamic properties of gas-vapor mixtures. General definitions. The psychrometric charts.
2. Heat Transfer (1.5 CFU).
Heat transfer mechanisms. Steady state conduction. Electric analogy and resistive model. Thermal convection. Flow regimes. Adimensional numbers and correlations for practical use. Thermal radiation. Black-body and real-surfaces radiation. Heat transfer combined mechanisms. Heat exchangers. Enhanced heat transfer.
Exercises on the T-s and P-h diagrams for the reverse thermodynamic cycles. Exercises on the thermodynamic properties of gas-vapor mixtures and use of the psychrometric charts.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

Esame orale diviso in due parti:
- una prima parte basata sulla soluzione di un esercizio su argomenti trattati nel corso;
- una seconda parte basata su domande di carattere teorico su argomenti trattati nel corso.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Lo studente, nel corso della prova orale, dovrà dimostrare: (a) conoscenza dei principali diagrammi termodinamici; (b) conoscenza e comprensione delle modalità di trasmissione del calore; (c) adeguato utilizzo della terminologia tecnica.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Attribuzione del voto finale in trentesimi.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Affinché l'esito della prova sia positivo, lo studente deve raggiungere diciotto trentesimi nella media delle due parti sopra descritti. Il punteggio più alto è raggiunto dimostrando una profonda comprensione dei contenuti del corso durante la prova orale.


Learning Evaluation Methods.

Oral exam divided in two parts:
- a first part based on the solution of an exercise on topics covered in the course;
- a second part based on theoretical questions on topics covered in the course.


Learning Evaluation Criteria.

To successfully pass the exam, the student must demonstrate, through the test described above: (a) the knowledge of the main thermodynamics charts; (b) the knowledge and the understanding of the heat transfer mechanisms; (c) an adequate use of technical terms.


Learning Measurement Criteria.

A thirty-points scale is used for grading, with possible praise.


Final Mark Allocation Criteria.

Because the overall outcome of the evaluation is positive, the student must achieve at least eighteen points in the average of the marks obtained in the two parts described above. The highest rating is achieved by demonstrating a thorough understanding of the course content in the tests.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

Appunti del docente (https://learn.univpm.it/course/view.php?id=6947).
Y. Cengel, “Termodinamica e trasmissione del calore”, IV edizione, McGraw-Hill Italia, Milano, 2013

Lecture notes (available on-line at https://learn.univpm.it/course/view.php?id=6947). Y. Cengel, “Introduction to thermodynamics and heat”, 4th edition, McGraw-Hill USA, New york, 2016;
Y. Cengel, G. dall'O, Luca Sarto, "Fisica Tecnica Ambientale", 1° edizione, McGraw-Hill Italia, Milano, 2017.


E-LEARNING E-LEARNING

No.

No.


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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