Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Valerio D'ALESSANDRO
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT05] INGEGNERIA MECCANICA First Cycle Degree (3 years) - [IT05] MECHANICAL ENGINEERING
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
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/10 - FISICA TECNICA INDUSTRIALE
Italiano
Italian language
Conoscenza di: limiti, derivate, differenziali, integrali lineari e circolari, equazioni differenziali con funzioni di una sola variabile; elementi di struttura della materia in fase liquida e aeriforme, di sostanze pure e in miscela, di transizione delle fasi; leggi della mecc. e dell'elettromagnetismo
Basic knowledge of Calculus, Mechanics, Electricity and Magnetism.
Lezioni di teoria: 54 ore
Esercitazioni: 18 ore
Theory: 54 hours
Exercises: 18 hours
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze di base sui principi della termodinamica applicata, la trasmissione del calore e il trattamento dell’aria umida. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti di fisica, costituiranno degli approfondimenti che dovranno arricchire la conoscenza del settore della termomeccanica, in modo che lo studente acquisisca una chiara consapevolezza del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria, con un chiaro richiamo agli aspetti propriamente connessi con i sistemi e le tecnologie di produzione di produzione e di conversione dell’energia e dei sistemi di climatizzazione.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Al fine di acquisire gli elementi fondamentali e gli strumenti introduttivi per la comprensione dei processi termodinamici, dei meccanismi della trasmissione del calore, che permettano allo studente di affrontare problematiche connesse ad applicazioni pratiche: funzionamento degli scambiatori di calore, sistemi di climatizzazione lo studente dovrà saper interpretare correttamente le cause di comportamenti tecnologici già analizzati in altri corsi e che sono comunemente affrontati nella pratica ingegneristica. Tale capacità si estrinsecherà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1. la capacità di comprendere i vari cicli termodinamici; 2. la capacità di identificare i meccanismi di scambio termico; 3. la capacità di interpretare comprendere le problematiche connesse con il trattamento dell’aria umida.
Competenze trasversali.
L’esecuzione di esercitazioni in aula condivise, contribuirà a migliorare sia il grado di autonomia di giudizio in generale, sia la capacità comunicativa che deriva anche dal lavoro in gruppo, sia la capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni, dello studente.
Knowledge and Understanding.
The course allows students to acquire the basic knowledge related to the principles of applied thermodynamics, heat transfer and air treatment. This studies, by integrating the knowledge acquired in physics courses, will constitute a deeper base that will increase the knowledge of the thermo- mechanical sector, so that the student will acquires a better awareness of the wider multidisciplinary context of engineering, with a clear reference to the aspects connected with systems and technologies of production and energy conversion and of air- conditioning systems.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
In order to acquire the fundamental tools and the basic elements to understand the thermodynamic processes, the heat transfer mechanisms, that allow the student to address problems related to practical applications: operation mechanisms of heat exchangers, of the cooling systems. The student must be able to understand the causes of technological behaviors already analyzed in other courses that are commonly addressed in engineering practice. This ability will be used through a number of vocational skills, such as: 1. the ability to understand the various thermodynamic cycles; 2. the ability to identify the heat exchange mechanisms; 3. the ability to understand the issues associated with the humid air treatment.
Transversal Skills.
The execution of shared classroom exercises, will help students to improve either the level of working independence, and the ability to communicate that also stems from the teamwork, and the ability to learn independently and to draw conclusions
Contenuti (54 ore): 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 termodinamici diretti a gas ed a vapore. Cicli termodinamici a semplice compressione di vapore. Termodinamica dell'aria umida: grandezze e trasformazioni principali. 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. Scambiatori di calore Esercitazioni in aula (18 ore): esercizi numerici sugli argomenti trattati a lezione, attinenti le applicazioni tecnologiche oggetto del corso.
Class lectures contents (54 hours): 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 and gas direct thermodynamic cycles. Vapour compression reverse thermodynamic cycle. Psycrometrics. Heat transfer mechanisms. Steady state conduction. Electric analogy and resistive model. Thermal convection. Flow regimes. Dimensionless numbers and correlations for practical use. Thermal radiation. Black-body and real-surfaces radiation. Heat transfer between black bodies, grey bodies within cavities. Heat transfer combined mechanisms. Walls transmittance. Heat exchargers. Class exercises (18 hours): numerical exercises related to technological applications learned during the course.
La valutazione del livello di apprendimento consiste in una prova scritta divisa in due parti: Nella prima parte lo studente deve risolvere 4 esercizi numerici relativi alle applicazioni tecnologiche che sono stati trattate a lezione. Nella seconda parte lo studente deve rispondere a 4 domande su argomenti teorici scelti tra quelli esposti a lezione. Il tempo a disposizione per la prova nel suo complesso è di 120 minuti. A valle di questa prova, lo studente che abbia ottenuto una valutazione (sufficiente o insufficiente che sia) deve sostenere una ulteriore prova orale nella quale vengono discussi gli argomenti trattati a lezione.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento lo studente deve dimostrare, attraverso le prove descritte più sopra, di avere assimilato le nozioni contenute nel programma e di essere capace di risolvere correttamente esercizi numerici (del tipo di quelli svolti nelle esercitazioni in aula) attinenti le applicazioni tecnologiche oggetto del corso.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.
Criteri di attribuzione del voto finale.
I 4 esercizi di tipo numerico vengono valutati con un punteggio massimo complessivo di 60 punti su 100 (ad ogni esercizio viene attribuito un voto massimo compreso tra 10 e 20 punti, con somma totale pari a 60). Le 4 domande teoriche vengono valutate con un punteggio massimo complessivo di 40 punti su 100 (ad ogni domanda viene attribuito un voto pari a 10).Il voto in centesimi, ottenuto sommando il voto acquisito in ogni esercizio e/o domanda, viene riportato in trentesimiIl punteggio finale è una media pesata tra il voto dello scritto (peso 70) e il voto dell'orale (peso 30). La lode viene attribuita a chi, oltre ad ottenere il punteggio massimo, dimostra una particolare padronanza della materia.
Learning Evaluation Methods.
The assessment of the learning level consists of a written test divided into two parts: in the first part, the student must solve 4 numerical exercises relating to technological applications that have been discussed in class. In the second part, the student must answer 4 questions on theoretical topics chosen amongst those discussed in class. The time available for the test as a whole is 120 minutes. After this first test, the student who has obtained a mark has to pass an oral test in which the topics covered in class will be discussed.
Learning Evaluation Criteria.
To successfully pass the exam, the student must demonstrate, through the tests described above, to have assimilated the concepts contained in the syllabus and to be able to properly solve numerical exercises related to technological applications learned during the course.
Learning Measurement Criteria.
A thirty points scale is used for grading, with “lode” to express distinction in passing the exam.
Final Mark Allocation Criteria.
The 4 numerical exercises are evaluated with a maximum total score of 60 points out of 100 (each exercise is given a maximum score of between 10 and 20 points, with a total of 60). The 4 theoretical questions are evaluated with a maximum total score of 40 points out of 100 (each question is given a score of 10).The vote in hundredths, obtained by adding the vote gained in any exercise and theoretical question, is converted in thirthyeths. The final vote is a weighted mean of the vote in the written test (weight 70) and in the oral test (weight 30). The "Lode" is given to those who, in addition to achieving the maximum score on the test, demonstrate to master very well the subject.
G.Cesini, G.Latini, F.Polonara
Fisica Tecnica
Città Studi, Torino, 2017
ISBN: S9788825174038
Pagina web: https://learn.univpm.it
G.Cesini, G.Latini, F.Polonara
Fisica Tecnica
Città Studi, Torino, 2017
ISBN: S9788825174038
Web page: https://learn.univpm.it
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