Ciro APREA | TERMODINAMICA APPLICATA

cod. 0512900006

TERMODINAMICA APPLICATA

	0512900006
	DIPARTIMENTO DI FISICA "E.R. CAIANIELLO"
	CORSO DI LAUREA
	SCIENZE E NANOTECNOLOGIE PER LA SOSTENIBILITÀ
	2024/2025

PERCORSO COMUNE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 1
	ANNO ORDINAMENTO 2022
	SECONDO SEMESTRE

MODULI

SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
ING-IND/10	3	24	LEZIONE	AFFINE/INTEGRATIVA
ING-IND/10	3	36	ESERCITAZIONE	AFFINE/INTEGRATIVA

	Obiettivi
	OBIETTIVO DEL CORSO DI TERMODINAMICA APPLICATA È QUELLO DI FORNIRE LE CONOSCENZE DEI PRINCIPALI CONCETTI RELATIVI ALLA TERMODINAMICA, ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE E AI SISTEMI DI CONVERSIONE DELL'ENERGIA. IL CORSO, COLLOCATO AL PRIMO ANNO ANNO DEL CDL IN SCIENZE E NANOTECNOLOGIE PER LA SOSTENIBILITÀ, È DI 6 CREDITI. CONOSCENZA E COMPRENSIONE LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE DALLO STUDENTE NEL CORSO SONO: - I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI E APERTI - MODELLI DELLA TERMODINAMICA DEGLI STATI - LE PROPRIETA’ TERMODINAMICHE - COMPONENTI DEGLI IMPIANTI TERMICI ALLA LUCE DELLA I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA - IMPIANTO TERMICO MOTORE A VAPORE - IMPIANTO TERMICO OPERATORE (POMPA DI CALORE, MACCHINA FRIGORIFERA) - PRINCIPALI MECCANISMI DI SCAMBIO TERMICO (CONDUZIONE, CONVEZIONE E IRRAGGIAMENTO) CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE ALLA FINE DEL CORSO LO STUDENTE SARA’ IN GRADO DI: - CALCOLARE LE PROPRIETA’ TERMODINAMICHE - ANALIZZARE IN TERMINI DI I E II LEGGE I COMPONENTI DI UN IMPIANTO TERMICO - ANALIZZARE IN TERMINI DI I E II LEGGE UN IMPIANTO TERMICO MOTORE - ANALIZZARE IN TERMINI DI I E II LEGGE UN IMPIANTO TERMICO OPERATORE (POMPA DI CALORE/MACCHINA FRIGORIFERA) AUTONOMIA DI GIUDIZIO SAPER DETERMINARE LE METODOLOGIE PIU’ APPROPRIATE PER AFFRONTARE LO STDUIO DI UN SISTEMA TERMODINAMICO. ABILITA’ COMUNICATIVE SAPER RAPPRESENTARE ATTRAVERSO LE PROVE SCRITTE ED ORALI, IN MODO CHIARO E COINCISO E CON UN LINGUAGGIO TECNICO APPROPRIATO, I CONCETTI ACQUISITI DURANTE IL CORSO. CAPACITÀ DI APPRENDERE (LEARNING SKILLS) AVERE LA CAPACITA’ DI UTILIZZARE E APPLICARE IN ALTRI CONTESTI LE CONOSCENZE ACQUISITE APPROFONDENDO LE PROBLEMATICHE TECNICHE.

OBIETTIVO DEL CORSO DI TERMODINAMICA APPLICATA È QUELLO DI FORNIRE LE CONOSCENZE DEI PRINCIPALI CONCETTI RELATIVI ALLA TERMODINAMICA, ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE E AI SISTEMI DI CONVERSIONE DELL'ENERGIA. IL CORSO, COLLOCATO AL PRIMO ANNO ANNO DEL CDL IN SCIENZE E NANOTECNOLOGIE PER LA SOSTENIBILITÀ, È DI 6 CREDITI.

CONOSCENZA E COMPRENSIONE
LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE DALLO STUDENTE NEL CORSO SONO:

- I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI E APERTI
- MODELLI DELLA TERMODINAMICA DEGLI STATI
- LE PROPRIETA’ TERMODINAMICHE
- COMPONENTI DEGLI IMPIANTI TERMICI ALLA LUCE DELLA I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA
- IMPIANTO TERMICO MOTORE A VAPORE
- IMPIANTO TERMICO OPERATORE (POMPA DI CALORE, MACCHINA FRIGORIFERA)
- PRINCIPALI MECCANISMI DI SCAMBIO TERMICO (CONDUZIONE, CONVEZIONE E IRRAGGIAMENTO)

CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
ALLA FINE DEL CORSO LO STUDENTE SARA’ IN GRADO DI:

- CALCOLARE LE PROPRIETA’ TERMODINAMICHE
- ANALIZZARE IN TERMINI DI I E II LEGGE I COMPONENTI DI UN IMPIANTO TERMICO
- ANALIZZARE IN TERMINI DI I E II LEGGE UN IMPIANTO TERMICO MOTORE
- ANALIZZARE IN TERMINI DI I E II LEGGE UN IMPIANTO TERMICO OPERATORE (POMPA DI CALORE/MACCHINA FRIGORIFERA)

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
SAPER DETERMINARE LE METODOLOGIE PIU’ APPROPRIATE PER AFFRONTARE LO STDUIO DI UN SISTEMA TERMODINAMICO.

ABILITA’ COMUNICATIVE
SAPER RAPPRESENTARE ATTRAVERSO LE PROVE SCRITTE ED ORALI, IN MODO CHIARO E COINCISO E CON UN LINGUAGGIO TECNICO APPROPRIATO, I CONCETTI ACQUISITI DURANTE IL CORSO.

CAPACITÀ DI APPRENDERE (LEARNING SKILLS)
AVERE LA CAPACITA’ DI UTILIZZARE E APPLICARE IN ALTRI CONTESTI LE CONOSCENZE ACQUISITE APPROFONDENDO LE PROBLEMATICHE TECNICHE.

	Prerequisiti
	PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE MATEMATICHE E FISICHE DI BASE.

	Contenuti
	CONCETTI DI BASE (2 H) - SISTEMA E AMBIENTE. PROPRIETÀ TERMODINAMICHE. STATO TERMODINAMICO. SISTEMA SEMPLICE E COMPRIMIBILE. EQUILIBRIO TERMODINAMICO. TRASFORMAZIONI QUASI STATICA E CICLICA. ENERGIA, LAVORO E CALORE. I LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI (2 H TEORIA - 3 H ESERCITAZIONE) - POSTULATO ENERGIA. I LEGGE PER SISTEMI ISOLATI. MISURABILITA' E CONTROLLABILITA' ENERGIA. FORMULAZIONE I LEGGE PER UN SISTEMA CHIUSO. LIMITI I LEGGE DELLA TERMODINAMICA. II LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI (4 H TEORIA - 3 H ESERCITAZIONE) - POSTULATO ENTROPICO. PROPRIETÀ GRANDEZZA ENTROPIA. TRASFORMAZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI. II LEGGE PER SISTEMI ISOLATI. MISURABILITÀ GRANDEZZA ENTROPIA. EQUAZIONI DI GIBBS. FORMULAZIONI II LEGGE PER SISTEMI CHIUSI. DISUGUAGLIANZA DI CLAUSIUS. LAVORO DI VARIAZIONE DI VOLUME. CALORI SPECIFICI. SISTEMI CONVERSIONE DELL'ENERGIA: MACCHINA DI CARNOT DIRETTA E INVERSA. LEGGI GENERALI SISTEMI APERTI (3 H TEORIA - 2 H ESERCITAZIONE) - EQUAZIONE CONTINUITÀ DELLA MASSA. I LEGGE E II LEGGE. EQUAZIONE ENERGIA MECCANICA. TERMODINAMICA DEGLI STATI (3 H TEORIA - 3 H ESERCITAZIONE) - IDENTIFICAZIONE FASE. PIANI TERMODINAMICI. LIQUIDI, VAPORI E GAS: MODELLI, CALCOLO PROPRIETÀ E TRASFORMAZIONI. IMPIANTI MOTORI ED OPERATORI (4 H TEORIA - 6 H ESERCITAZIONE) - COMPONENTI IMPIANTI. IMPIANTO MOTORE A VAPORE. IMPIANTO OPERATORE A VAPORE: FRIGORIFERO E POMPA DI CALORE. TRASMISSIONE DEL CALORE CONDUZIONE TERMICA (2 H TEORIA - 6 H ESERCITAZIONE) - EQUAZIONE FONDAMENTALE. STUDIO IN REGIME STAZIONARIO DI CORPI A SIMMETRIA PIANA E CILINDRICA SENZA GENERAZIONE. MECCANISMI IN SERIE E PARALLELO. REGIME NON STAZIONARIO. IRRAGGIAMENTO TERMICO (2 H TEORIA - 4 H ESERCITAZIONE) - CORPO NERO: DEFINIZIONE E LEGGI. CARATTERISTICHE RADIATIVE DELLE SUPERFICI. CORPO GRIGIO. SCAMBIO TERMICO RADIATIVO TRA DUE SUPERFICI PIANE PARALLELE ED INDEFINITE. FATTORI DI VISTA. CONVEZIONE (2 H TEORIA - 4 H ESERCITAZIONE) - CONVEZIONE NATURALE E FORZATA. LEGGE DI NEWTON. GRUPPI ADIMENSIONALI. VALUTAZIONE DELLA CONDUTTANZA CONVETTIVA UNITARIA MEDIA. ESERCITAZIONI RIEPILOGATIVE (5 H) – ESERCIZI RELATIVI A TUTTI GLI ARGOMENTI SVOLTI E MIRATI A VALUTARE IN MANIERA AUTONOMA LE PROPRIE PERFOMANCE DI APPRENDIMENTO

Contenuti

CONCETTI DI BASE (2 H) - SISTEMA E AMBIENTE. PROPRIETÀ TERMODINAMICHE. STATO TERMODINAMICO. SISTEMA SEMPLICE E COMPRIMIBILE. EQUILIBRIO TERMODINAMICO. TRASFORMAZIONI QUASI STATICA E CICLICA. ENERGIA, LAVORO E CALORE.

I LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI (2 H TEORIA - 3 H ESERCITAZIONE) - POSTULATO ENERGIA. I LEGGE PER SISTEMI ISOLATI. MISURABILITA' E CONTROLLABILITA' ENERGIA. FORMULAZIONE I LEGGE PER UN SISTEMA CHIUSO. LIMITI I LEGGE DELLA TERMODINAMICA.

II LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI (4 H TEORIA - 3 H ESERCITAZIONE) - POSTULATO ENTROPICO. PROPRIETÀ GRANDEZZA ENTROPIA. TRASFORMAZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI. II LEGGE PER SISTEMI ISOLATI. MISURABILITÀ GRANDEZZA ENTROPIA. EQUAZIONI DI GIBBS. FORMULAZIONI II LEGGE PER SISTEMI CHIUSI. DISUGUAGLIANZA DI CLAUSIUS. LAVORO DI VARIAZIONE DI VOLUME. CALORI SPECIFICI. SISTEMI CONVERSIONE DELL'ENERGIA: MACCHINA DI CARNOT DIRETTA E INVERSA.

LEGGI GENERALI SISTEMI APERTI (3 H TEORIA - 2 H ESERCITAZIONE) - EQUAZIONE CONTINUITÀ DELLA MASSA. I LEGGE E II LEGGE. EQUAZIONE ENERGIA MECCANICA.

TERMODINAMICA DEGLI STATI (3 H TEORIA - 3 H ESERCITAZIONE) - IDENTIFICAZIONE FASE. PIANI TERMODINAMICI. LIQUIDI, VAPORI E GAS: MODELLI, CALCOLO PROPRIETÀ E TRASFORMAZIONI.

IMPIANTI MOTORI ED OPERATORI (4 H TEORIA - 6 H ESERCITAZIONE) - COMPONENTI IMPIANTI. IMPIANTO MOTORE A VAPORE. IMPIANTO OPERATORE A VAPORE: FRIGORIFERO E POMPA DI CALORE.

TRASMISSIONE DEL CALORE
CONDUZIONE TERMICA (2 H TEORIA - 6 H ESERCITAZIONE) - EQUAZIONE FONDAMENTALE. STUDIO IN REGIME STAZIONARIO DI CORPI A SIMMETRIA PIANA E CILINDRICA SENZA GENERAZIONE. MECCANISMI IN SERIE E PARALLELO. REGIME NON STAZIONARIO.

IRRAGGIAMENTO TERMICO (2 H TEORIA - 4 H ESERCITAZIONE) - CORPO NERO: DEFINIZIONE E LEGGI. CARATTERISTICHE RADIATIVE DELLE SUPERFICI. CORPO GRIGIO. SCAMBIO TERMICO RADIATIVO TRA DUE SUPERFICI PIANE PARALLELE ED INDEFINITE. FATTORI DI VISTA.

CONVEZIONE (2 H TEORIA - 4 H ESERCITAZIONE) - CONVEZIONE NATURALE E FORZATA. LEGGE DI NEWTON. GRUPPI ADIMENSIONALI. VALUTAZIONE DELLA CONDUTTANZA CONVETTIVA UNITARIA MEDIA.

ESERCITAZIONI RIEPILOGATIVE (5 H) – ESERCIZI RELATIVI A TUTTI GLI ARGOMENTI SVOLTI E MIRATI A VALUTARE IN MANIERA AUTONOMA LE PROPRIE PERFOMANCE DI APPRENDIMENTO

	Metodi Didattici
	L’INSEGNAMENTO È ARTICOLATO UN MODULO DA 6 CFU E PREVEDE 24 ORE DI TEORIA E 36 ORE DI ESERICITAZIONI. NELLE ESERCITAZIONI IN AULA VENGONO ASSEGNATI AGLI STUDENTI ESERCIZI NUMERICI OPPORTUNAMENTE SCELTI CON LO SCOPO DI APPROFONDIRE I CONCETTI RELATIVI ALLA TERMODINAMICA, ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE, AI SISTEMI DI CONVERSIONE ENERGETICA ED ALLE MACCHINE OPERATRICI.

	Verifica dell'apprendimento
	IL LIVELLO DI RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO E’ CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. GLI STUDENTI DEVONO SOSTENERE UN ESAME SCRITTO ED UNO ORALE. PER ACCEDERE AGLI ESAMI ORALI OCCORRE SUPERARE LA PROVA SCRITTA CON UN VOTO MINIMO DI 18/30. IL VOTO DELLA PROVA SCRITTA E’ SUDDIVISO IN QUATTRO FASCE (A, B, C, D). I RISULTATI DELLA PROVE SCRITTE SONO DISPONIBILI SULLE PAGINE WEB DEI DOCENTI. SCOPO DELLA PROVA SCRITTA È VALUTARE LE CAPACITÀ OPERATIVE DELLO STUDENTE NELL’AFFRONTARE PROBLEMI DI TERMODINAMICA APPLICATA. LO SVOLGIMENTO DELLA PROVA SCRITTA IMPEGNA 2 ORE. L’ESERCIZIO DI ESAME SARÀ DELLA STESSO TIPO DI QUELLI RISOLTI DURANTE LE ESERCITAZIONI. LA PROVA ORALE È TESA AD APPROFONDIRE IL LIVELLO DELLE CONOSCENZE TEORICHE, L’AUTONOMIA DI ANALISI E GIUDIZIO E LE CAPACITÀ ESPOSITIVE DELL’ALLIEVO. NELL’ESAME ORALE DI TERMODINAMICA APPLICATA POSSONO ESSERE POSTE DOMANDE SU TUTTI GLI ARGOMENTI SVOLTI. IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA LIMITATA CONOSCENZA DEI CONCETTI FONDAMENTALI DELLA TERMODINAMICA ED UNA SCARSA CAPACITÀ ESPOSITIVA. IL LIVELLO MASSIMO (30/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI PRINCIPI FONDAMENTALI E DEI METODI, ED È IN GRADO DI RISOLVERE I PROBLEMI PROPOSTI INDIVIDUANDO LE SOLUZIONI PIÙ OPPORTUNE. IL VOTO FINALE E’ LA MEDIA DEI VOTI CONSEGUITI ALLA PROVA SCRITTA E ALLA PROVA ORALE. LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO L’ALLIEVO/A DIMOSTRA PADRONANZA DEI CONTENUTI TEORICI ED OPERATIVI, E MOSTRA DI SAPER PRESENTARE GLI ARGOMENTI CON NOTEVOLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA, ANCHE IN AMBITI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI DA DOCENTI.

Verifica dell'apprendimento

IL LIVELLO DI RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO E’ CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. GLI STUDENTI DEVONO SOSTENERE UN ESAME SCRITTO ED UNO ORALE.
PER ACCEDERE AGLI ESAMI ORALI OCCORRE SUPERARE LA PROVA SCRITTA CON UN VOTO MINIMO DI 18/30. IL VOTO DELLA PROVA SCRITTA E’ SUDDIVISO IN QUATTRO FASCE (A, B, C, D). I RISULTATI DELLA PROVE SCRITTE SONO DISPONIBILI SULLE PAGINE WEB DEI DOCENTI.
SCOPO DELLA PROVA SCRITTA È VALUTARE LE CAPACITÀ OPERATIVE DELLO STUDENTE NELL’AFFRONTARE PROBLEMI DI TERMODINAMICA APPLICATA.
LO SVOLGIMENTO DELLA PROVA SCRITTA IMPEGNA 2 ORE. L’ESERCIZIO DI ESAME SARÀ DELLA STESSO TIPO DI QUELLI RISOLTI DURANTE LE ESERCITAZIONI.
LA PROVA ORALE È TESA AD APPROFONDIRE IL LIVELLO DELLE CONOSCENZE TEORICHE, L’AUTONOMIA DI ANALISI E GIUDIZIO E LE CAPACITÀ ESPOSITIVE DELL’ALLIEVO.
NELL’ESAME ORALE DI TERMODINAMICA APPLICATA POSSONO ESSERE POSTE DOMANDE SU TUTTI GLI ARGOMENTI SVOLTI.
IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA LIMITATA CONOSCENZA DEI CONCETTI FONDAMENTALI DELLA TERMODINAMICA ED UNA SCARSA CAPACITÀ ESPOSITIVA.
IL LIVELLO MASSIMO (30/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI PRINCIPI FONDAMENTALI E DEI METODI, ED È IN GRADO DI RISOLVERE I PROBLEMI PROPOSTI INDIVIDUANDO LE SOLUZIONI PIÙ OPPORTUNE.
IL VOTO FINALE E’ LA MEDIA DEI VOTI CONSEGUITI ALLA PROVA SCRITTA E ALLA PROVA ORALE.
LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO L’ALLIEVO/A DIMOSTRA PADRONANZA DEI CONTENUTI TEORICI ED OPERATIVI, E MOSTRA DI SAPER PRESENTARE GLI ARGOMENTI CON NOTEVOLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA, ANCHE IN AMBITI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI DA DOCENTI.

	Testi
	A.CESARANO, P. MAZZEI - ELEMENTI DI TERMODINAMICA - LIGUORI EDITORE. R.MASTRULLO, P.MAZZEI, R.VANOLI - TERMODINAMICA PER INGEGNERI - LIGUORI EDITORE. R.MASTRULLO,V. NASO, R.VANOLI - FONDAMENTI DI TRASMISSIONE DEL CALORE - LIGUORI EDITORE.

	Altre Informazioni
	CORSO EROGATO IN LINGUA ITALIANA.

BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-29]

Ciro APREA | TERMODINAMICA APPLICATA