Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Giovanni DI NICOLA
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT08] INGEGNERIA EDILE First Cycle Degree (3 years) - [IT08] BUILDING ENGINEERING
Dipartimento: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'ArchitetturaDepartment: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'Architettura
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/11 - FISICA TECNICA AMBIENTALE
Italiano
Italian
Conoscenze di base di Analisi Matematica e Fisica
Basic knowledge of “Analisi Matmatica” and “Fisica”
Il corso prevede lo svolgimento di lezioni teoriche (6 CFU, 48 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 (3 CFU, 24 ore). Sulla piattaforma informatica di supporto viene messo a disposizione il materiale didattico.
The course includes theoretical lessons (6 CFU, 48 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 (3 CFU, 24 hours). Educational material is available on the IT platform.
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze di base sulla termodinamica applicata, la trasmissione del calore e i fondamenti di macchine e di sistemi energetici. 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, nonché sull’ottimizzazione del risparmio energetico e conoscenze generali su teorie tecniche e prassi di gestione ambientale.
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 aver la capacità di effettuare valutazioni sulla trasmissione del calore in regime stazionario, sul comfort termo-igrometrico, acustico ed illuminotecnico. 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, heat transfer and fundamentals of machines and of energy systems. 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 as well as on optimising energy saving and general knowledge on technical theories and environmental management practices.
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 should have the ability to carry out evaluations of heat transmission in steady state, thermo-hygrometric, acoustic and lighting comfort.
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.
Generalità sulla termodinamica applicata ed elementi di termometria. Termodinamica degli stati. I diagrammi termodinamici. Vapori, gas ideale, sostanze incomprimibili. Primo principio della Termodinamica per sistemi chiusi e per sistemi aperti. Applicazione a macchine operatrici e motrici e ad apparati di uso pratico. Secondo principio della Termodinamica. Postulati di Clausius e di Kelvin. Cicli Termodinamici motori e frigoriferi. Ciclo di Carnot diretto e inverso. Entropia.
Cicli frigoriferi a compressione di vapore.
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. Scambio termico tra corpi neri, corpi grigi e in cavità. Meccanismi combinati di scambio termico. Trasmittanza di pareti e condotti.
Termodinamica dell’aria umida. Definizioni generali. Il diagramma psicrometrico. Le trasformazioni dell’aria umida. Benessere termoigrometrico. Equazione di Fanger. Gli scambii termici del corpo umano con l’ambiente. Gli indici del benessere. Termofisica dell’edificio. Bilanci di massa ed energia applicati alla determinazione dei carichi termici degli edifici.
Benessere acustico. Grandezze fondamentali delle onde sonore. Fonoassorbimento e fonoisolamento. Benessere visivo. Grandezze fotometriche. Metodi di calcolo per l’illuminazione di interni.
Introduction to thermodynamics. Basics of thermometry. State thermodynamics. Thermodynamics Charts. Vapours, ideal gas, incompressible substances. First law of thermodynamics for closed and open systems. Application of first law to simple system components. Second law of thermodynamics. Clausius and Kelvin postulates. Direct and reverse thermodynamic cycles. Direct and reverse Carnot cycle. Entropy. Vapour compression reverse thermodynamic cycle.
Heat transfer mechanisms.
Steady state conduction. Electric analgy and resistive model. Thermal convection. Flow regimes. Adimensional numbers and correlations for practical use. Thermal radiation. Black-body and real-surfaces radiation. Heat transfer between black bodies, gray bodies within cavities. Heat transfer combined mechanisms. Walls transmittance. Enhanced heat transfer.
Thermodynamic properties of gas-vapor mixtures. General definitions. The psychrometric charts. Human thermal comfort. Fanger equation. Comfort parameters. Building thermophysics. Heat and mass balances. Acoustic comfort. Fundamentals of sound waves. Phono adsorbance. Phono insulation. Visual comfort. Photometric parameters. Indoor lighting computational methods.
La valutazione del livello di apprendimento degli studenti consiste in due prove: un esame scritto (3 esercizi e 3 domande di teoria) ed un esame orale (discussione dell'esame scritto). Per accedere alla prova orale lo studente deve aver ottenuto almeno la sufficienza nella prova scritta. Nel caso di esito negativo per la prova orale, lo studente deve ripetere anche la prova scritta.
Per gli di studenti con disabilità/invalidità o disturbo specifico di apprendimento (DSA), che abbiano fatto debita richiesta di supporto per affrontare lo specifico esame di profitto all’Info Point Disabilità/DSA dell’Ateneo, le modalità di esame saranno adattate alla luce di quanto previsto dalle linee guida di Ateneo (https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili)”
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve dimostrare, attraverso le prove prima descritte, di aver ben compreso i concetti di termodinamica applicata e di trasmissione del calore esposti nel corso.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Ad ogni una delle prove prima indicate è assegnato un punteggio compreso tra zero e trenta. Il voto complessivo, in trentesimi, è dato dalla media dei voti ottenuti nelle due prove, con arrotondamento all'intero per eccesso.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Perché l'esito complessivo della valutazione sia positivo, lo studente deve conseguire almeno la sufficienza, pari a diciotto punti, in ognuna delle prove prima descritte. La valutazione massima è raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso nell'ambito delle prove.
Learning Evaluation Methods.
The assessment of the students' learning level consists of two tests: a written examination (3 exercises and 3 theory questions) and an oral examination (discussion of the written examination). To be admitted to the oral examination, the student must have obtained at least a pass mark in the written examination. In the event of a negative result in the oral examination, the student must also repeat the written examination.
For those students with a disability or specific learning disorder (SDA), who have made an appropriate request for support to take the specific profit exam at the University’s Disability Info Point/DSA, the examination procedures will be adapted in the light of the provisions of the University guidelines (https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili).
Learning Evaluation Criteria.
To successfully pass the exam, the student must demonstrate, through the tests described above, to have understood the concepts of applied thermodynamics and heat transfer exposed during the course.
Learning Measurement Criteria.
For each one of the tests specified before, it is assigned a score between zero and thirty. The overall grade, thirty, is the average of the marks obtained in the two tests, with rounding to the entire excess.
Final Mark Allocation Criteria.
To have the overall outcome of the evaluation positive, the student must achieve at least eighteen points in each of the tests described above. The highest rating is achieved by demonstrating a thorough understanding of the course content in the tests.
“Termodinamica e trasmissione del calore”, Y. Cengel, Mc Graw Hill, Milano, 2022, ISBN-13: 978-883865563. Copia degli appunti del docente. I materiali didattici saranno resi disponibili nel sito: http://learn.univpm.it
“Termodinamica e trasmissione del calore”, Y. Cengel, Mc Graw Hill, Milano 2022, ISBN-13: 978-883865563.Lecture notes, in Italian language. Learning materials will be available at: http://learn.univpm.it
NO
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Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427