FISICA TECNICA INDUSTRIALE
cod. 1010102

Anno accademico 2022/23
2° anno di corso - Primo semestre
Docente
BOZZOLI Fabio
Settore scientifico disciplinare
Fisica tecnica industriale (ING-IND/10)
Campo
Ingegneria meccanica
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
72 ore
di attività frontali
9 crediti
sede:
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

l corso si propone di fornire le nozioni di base per l'analisi energetica di sistemi, sia attraverso lo studio dei processi di conversione tra le diverse forme di energia (termica, meccanica), sia fornendo gli elementi fondamentali sui meccanismi dello scambio termico e della meccanica del fluidi.
Conoscenze e capacità di comprendere:
A conclusione del percorso didattico lo studente avrà acquisito conoscenze di base nell’ambito della termodinamica, del moto dei fluidi e della trasmissione del calore. Relativamente ai temi della termodinamica e della trasmissione del calore sarà anche in grado di schematizzare alcuni semplici problemi di interesse pratico, evidenziando i fenomeni fisici rilevanti.

Competenze:
Lo studente sarà in grado di effettuare l’analisi energetica e termica di semplici problemi, previa schematizzazione del sistema e delle sue interazioni con il contorno.

Autonomia di giudizio:
A conclusione del processo di apprendimento lo studente avrà acquisito strumenti per interpretare in maniera critica fenomeni di conversione dell’energia e di trasmissione del calore.

Capacità comunicative:
Lo studente dovrà possedere l’abilità di schematizzare il problema, presentando in maniera chiara e con proprietà di linguaggio i dettagli del fenomeno fisico e i risultati dell’analisi effettuata.

Prerequisiti

Per seguire con profitto il corso d’insegnamento è necessario aver acquisito le nozioni di base di analisi matematica. Sono utili alla comprensione anche le competenze acquisite nei corsi di base di fisica e di chimica.

Contenuti dell'insegnamento

Il corso d’insegnamento include i seguenti principali temi: termodinamica, moto dei fluidi, trasmissione del calore.
Per ciascun tema vengono dapprima presentate le definizioni fondamentali, quindi le leggi fisiche alla base dei fenomeni considerati. Relativamente alla termodinamica vengono presentati e discussi in dettaglio i principi fondamentali, con i relativi corollari. Lo studio della termodinamica viene poi esteso alla descrizione dei sistemi fluidi (gas e liquidi) e alle miscele di gas (miscele di aria e vapore d’acqua).
Lo studio del moto dei fluidi viene limitato a quanto necessario per lo studio della trasmissione del calore per convezione; vengono peraltro analizzati alcuni problemi relativi al moto di fluidi comprimibili.
Nell’ambito del terzo tema vengono affrontate in dettaglio le diverse modalità di trasmissione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento. Infine, quanto appreso viene applicato alla risoluzione di alcuni problemi di scambio termico particolarmente significativi per l’ingegnere meccanico. Durante il corso vengono presentati e discussi alcuni semplici problemi di termodinamica e di trasmissione del calore, con lo scopo di favorire l’assimilazione dei concetti teorici presentati.

Programma esteso

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Bibliografia

M.J. Moran, H.N. Shapiro, B.R. Munson, D.P. DeWitt, “Elementi di Fisica tecnica per l’ingegneria”, McGraw-Hill

oppure
Y. A. Çengel, “Termodinamica e trasmissione del calore”, McGraw-Hill.

Metodi didattici

Sia l’inquadramento teorico degli argomenti, sia lo sviluppo di esempi applicativi, verranno svolti in aula, alla lavagna.

Modalità verifica apprendimento

La verifica dell’apprendimento è basata su una prova orale preceduta da un test scritto in cui vengono proposti due semplici problemi, uno di termodinamica e uno di trasmissione del calore. La risoluzione corretta degli esercizi proposti costituisce vincolo di ammissione al colloquio, in cui vengono verificate la corretta e completa risposta a domande di teoria.
Durante le prove non è possibile consultare testi, né appunti delle lezioni.
L'esito del test scritto viene comunicato immediatamente dopo la correzione degli elaborati, di norma entro tre giorni, tramite comunicazione inviata via posta elettronica agli studenti iscritti all’appello; il voto finale viene comunicato immediatamente al termine della prova orale prima della sua eventuale registrazione.
La lode viene assegnata nel caso del raggiungimento del massimo punteggio a cui si aggiunga la padronanza del lessico disciplinare.
Durante il periodo di insegnamento saranno svolte due prove intermedie (la prima a fine ottobre e la seconda a dicembre) che, se superate, permetteranno di accedere direttamente alla prova orale nella successiva sessione d'esame (gennaio).

Altre informazioni

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