Gennaro CUCCURULLO | FISICA TECNICA AMBIENTALE

cod. 0660100020

FISICA TECNICA AMBIENTALE

	0660100020
	DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE
	CORSO DI LAUREA MAGISTRALE A CICLO UNICO DI 5 ANNI
	INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA
	2023/2024

PERCORSO COMUNE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 3
	ANNO ORDINAMENTO 2017
	PRIMO SEMESTRE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
	ING-IND/11	6	60	LEZIONE	BASE

	Obiettivi
	Risultati di apprendimento previsti e competenza da acquisire: Apprendere i principi fondamentali della termodinamica e dello scambio termico Conoscenze e capacità di comprensione: Conoscere e comprendere i concetti fondamentali e la terminologia utilizzata nell’ambito della termodinamica, della psicrometria a dello scambio termico in pareti indefinite e parallele. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Saper elaborare lo studio del progetto energetico degli edifici, nuovi ed esistenti. Autonomia di giudizio: Saper applicare i principi della termodinamica e le leggi dello scambio termico alla soluzione di problemi. Abilità comunicative: Saper lavorare in gruppo. Saper esporre in maniera sintetica e organica i concetti legati agli argomenti studiati. Capacità di apprendere: Saper applicare le conoscenze acquisite a contesti differenti da quelli presentati durante il corso ed approfondire gli argomenti trattati usando materiali diversi da quelli proposti.

Risultati di apprendimento previsti e competenza da acquisire:
Apprendere i principi fondamentali della termodinamica e dello scambio termico
Conoscenze e capacità di comprensione:
Conoscere e comprendere i concetti fondamentali e la terminologia utilizzata nell’ambito della
termodinamica, della psicrometria a dello scambio termico in pareti indefinite e parallele.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Saper elaborare lo studio del progetto energetico degli edifici, nuovi ed esistenti.
Autonomia di giudizio:
Saper applicare i principi della termodinamica e le leggi dello scambio termico alla soluzione di problemi.
Abilità comunicative:
Saper lavorare in gruppo. Saper esporre in maniera sintetica e organica i concetti legati agli argomenti
studiati.
Capacità di apprendere:
Saper applicare le conoscenze acquisite a contesti differenti da quelli presentati durante il corso ed
approfondire gli argomenti trattati usando materiali diversi da quelli proposti.

	Prerequisiti
	PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE MATEMATICHE E FISICHE DI BASE. SONO PROPEDEUTICI GLI ESAMI DI ANALISI MATEMATICA I, FISICA GENERALE, ARCHITETTURA TECNICA I.

	Contenuti
	TERMODINAMICA CONCETTI DI BASE (3 H) - SISTEMA E AMBIENTE. PROPRIETÀ TERMODINAMICHE. STATO TERMODINAMICO. SISTEMA SEMPLICE E COMPRIMIBILE. EQUILIBRIO TERMODINAMICO. TRASFORMAZIONE QUASI STATICA E CICLICA. ENERGIA, LAVORO E CALORE. I LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI (3 H TEORIA - 2 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 - 2 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 (6 H TEORIA - 4 H ESERCITAZIONE) - EQUAZIONE CONTINUITÀ DELLA MASSA. I LEGGE E II LEGGE. EQUAZIONE ENERGIA MECCANICA. TERMODINAMICA DEGLI STATI (3 H TEORIA - 2 H ESERCITAZIONE) - IDENTIFICAZIONE FASE. PIANI TERMODINAMICI. LIQUIDI, VAPORI E GAS: MODELLI, CALCOLO PROPRIETÀ E TRASFORMAZIONI. CONDUZIONE (6 H TEORIA-4H ESERCITAZIONE) - BILANCIO DELL'ENERGIA E CONDIZIONI AL CONTORNO. ADIMENSIONALIZZAZIONE. PROBLEMI DI CONDUZIONE UNIDIMENSIONALE. I TRANSITORI TERMICI CONVEZIONE (3 H TEORIA-2H ESERCITAZIONE) - CLASSIFICAZIONE DELLA CONVEZIONE. SEMPLIFICAZIONI DELLO STRATO LIMITE DINAMICO E TERMICO. MOTO IN CONDOTTI. IRRAGGIAMENTO (3 H TEORIA - 2H ESERCITAZIONE) - RADIAZIONE TERMICA. CORPO NERO. CARATTERISTICHE RADIATIVE DI SUPERFICI OPACHE. IMPIANTI TERMOTECNICI (6 H TEORIA - 5 H ESERCITAZIONE) - COMPONENTI - IMPIANTI.

Contenuti

TERMODINAMICA
CONCETTI DI BASE (3 H) - SISTEMA E AMBIENTE. PROPRIETÀ TERMODINAMICHE. STATO TERMODINAMICO. SISTEMA SEMPLICE E COMPRIMIBILE. EQUILIBRIO TERMODINAMICO. TRASFORMAZIONE QUASI STATICA E CICLICA. ENERGIA, LAVORO E CALORE.

I LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI (3 H TEORIA - 2 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 - 2 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 (6 H TEORIA - 4 H ESERCITAZIONE) - EQUAZIONE CONTINUITÀ DELLA MASSA. I LEGGE E II LEGGE. EQUAZIONE ENERGIA MECCANICA.

TERMODINAMICA DEGLI STATI (3 H TEORIA - 2 H ESERCITAZIONE) - IDENTIFICAZIONE FASE. PIANI TERMODINAMICI. LIQUIDI, VAPORI E GAS: MODELLI, CALCOLO PROPRIETÀ E TRASFORMAZIONI.

CONDUZIONE (6 H TEORIA-4H ESERCITAZIONE) - BILANCIO DELL'ENERGIA E CONDIZIONI AL CONTORNO. ADIMENSIONALIZZAZIONE. PROBLEMI DI CONDUZIONE UNIDIMENSIONALE. I TRANSITORI TERMICI

CONVEZIONE (3 H TEORIA-2H ESERCITAZIONE) - CLASSIFICAZIONE DELLA CONVEZIONE. SEMPLIFICAZIONI DELLO STRATO LIMITE DINAMICO E TERMICO. MOTO IN CONDOTTI.

IRRAGGIAMENTO (3 H TEORIA - 2H ESERCITAZIONE) - RADIAZIONE TERMICA. CORPO NERO. CARATTERISTICHE RADIATIVE DI SUPERFICI OPACHE.

IMPIANTI TERMOTECNICI (6 H TEORIA - 5 H ESERCITAZIONE) - COMPONENTI - IMPIANTI.

	Metodi Didattici
	L’INSEGNAMENTO È ARTICOLATO IN UN MODULO (DA 6 CFU) E PREVEDE 60 ORE DI DIDATTICA ASSISTITA RIPARTITE TRA 40 ORE DI DIDATTICA NELLA FORMA DI LEZIONI E 20 ORE DI ESERCITAZIONI. NELLE ESERCITAZIONI IN AULA VENGONO ASSEGNATI AGLI STUDENTI ESERCIZI NUMERICI OPPORTUNAMENTE SCELTI CON LO SCOPO DI APPROFONDIRE I CONCETTI RELATIVI ALLA TERMODINAMICA E ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE. DURANTE LE ESERCITAZIONI I DOCENTI GUIDANO GLI STUDENTI NELLO SVOLGIMENTO DEL PROBLEMA ASSEGNATO CON LO SCOPO DI SVILUPPARE E RAFFORZARE LE CAPACITA’ DELLO STUDENTE NELL’AFFRONTARE L’APPLICAZIONE. LA FREQUENZA AL CORSO È OBBLIGATORIA: LA PERCENTUALE MINIMA DI PRESENZE NECESSARIE PER SOSTENERE L'ESAME È PARI AL 70% (COME DA REGOLAMENTO DIDATTICO DEL CDS). IL DOCENTE VERIFICHERÀ IL RAGGIUNGIMENTO DELLA PERCENTUALE DI PRESENZE RICHIESTO SIA MEDIANTE LA RILEVAZIONE ELETTRONICA SIA ATTRAVERSO LA VERIFICA DELL’EFFETTIVA PARTECIPAZIONE ALLE ATTIVITÀ ESERCITATIVE.

Metodi Didattici

L’INSEGNAMENTO È ARTICOLATO IN UN MODULO (DA 6 CFU) E PREVEDE 60 ORE DI DIDATTICA ASSISTITA RIPARTITE TRA 40 ORE DI DIDATTICA NELLA FORMA DI LEZIONI E 20 ORE DI ESERCITAZIONI. NELLE ESERCITAZIONI IN AULA VENGONO ASSEGNATI AGLI STUDENTI ESERCIZI NUMERICI OPPORTUNAMENTE SCELTI CON LO SCOPO DI APPROFONDIRE I CONCETTI RELATIVI ALLA TERMODINAMICA E ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE. DURANTE LE ESERCITAZIONI I DOCENTI GUIDANO GLI STUDENTI NELLO SVOLGIMENTO DEL PROBLEMA ASSEGNATO CON LO SCOPO DI SVILUPPARE E RAFFORZARE LE CAPACITA’ DELLO STUDENTE NELL’AFFRONTARE L’APPLICAZIONE.
LA FREQUENZA AL CORSO È OBBLIGATORIA: LA PERCENTUALE MINIMA DI PRESENZE NECESSARIE PER SOSTENERE L'ESAME È PARI AL 70% (COME DA REGOLAMENTO DIDATTICO DEL CDS). IL DOCENTE VERIFICHERÀ IL RAGGIUNGIMENTO DELLA PERCENTUALE DI PRESENZE RICHIESTO SIA MEDIANTE LA RILEVAZIONE ELETTRONICA SIA ATTRAVERSO LA VERIFICA DELL’EFFETTIVA PARTECIPAZIONE ALLE ATTIVITÀ ESERCITATIVE.

	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 PRIMA L’ESAME SCRITTO E, SUCCESSIVAMENTE, L’ESAME 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 (S,M, B, O). I RISULTATI DELLA PROVE SCRITTE SONO DISPONIBILI SULLE PAGINE WEB DEI DOCENTI E GLI ESAMI ORALI SI TERRANNO MEDIAMENTE A SETTE GIORNI DI DISTANZA DALLA PROVA SCRITTA. LO SCOPO DELLA PROVA SCRITTA È VALUTARE LE CAPACITÀ OPERATIVE DELLO STUDENTE NELL’AFFRONTARE PROBLEMI DI TERMODINAMICA APPLICATA E TRASMISSIONE DEL CALORE. LA PROVA SCRITTA COMPRENDE, TIPICAMENTE, DUE ESERCIZI DA SVOLGERE IN 2 ORE. IL PRIMO ESERCIZIO RIGUARDA LA TERMODINAMICA , IL SECONDO ESERCIZIO TRATTA LA RISOLUZIONE DI UN PROBLEMA DI TRASMISSIONE DEL CALORE. IN PARTICOLARE, NELLA PROVA SCRITTA POTRÀ ESSERE RICHIESTO IL CALCOLO DI: PROPRIETÀ TERMODINAMICHE, POTENZE MECCANICHE E TERMICHE, RENDIMENTI TERMODINAMICI . INOLTRE, VIENE RICHIESTA LA RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DEI FENOMENI FISICI. PER LA SOLUZIONE DEGLI ESERCIZI OCCORRE EVENTUALMENTE AVVALERSI DI MATERIALE DIDATTICO COMPLEMENTARE (FORMULE, DIAGRAMMI, TABELLE) REPERIBILE SUL TESTO O SUL SITO DEL DOCENTE. LA PROVA ORALE È TESA AD APPROFONDIRE IL LIVELLO DELLE CONOSCENZE TEORICHE, L’AUTONOMIA DI ANALISI E GIUDIZIO, NONCHÉ LE CAPACITÀ ESPOSITIVE DELL’ALLIEVO. DURANTE L’ESAME ORALE DI TERMODINAMICA POSSONO ESSERE POSTE DOMANDE SU: I PRINCIPI FONDAMENTALI DELLA TERMODINAMICA APPLICATI A SISTEMI CHIUSI E APERTI, I MODELLI PRINCIPALI DELLA TERMODINAMICA DEGLI STATI, I CICLI IDEALI E REALI DI RIFERIMENTO DELLE MACCHINE DIRETTE E INVERSE, LA RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DEI CICLI REALI, SUGLI IMPIANTI E, IN GENERALE, SU TUTTI GLI ARGOMENTI IN PROGRAMMA. IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA LIMITATA CONOSCENZA DEI CONCETTI FONDAMENTALI DELLA TERMODINAMICA E DELLA TRASMISSIONE DEL CALORE, E UNA SCARSA CAPACITÀ ESPOSITIVA. IL LIVELLO MASSIMO (30/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI PRINCIPI FONDAMENTALI DEGLI ARGOMENTI SUDDETTI E DEI METODI, ED È IN GRADO DI RISOLVERE I PROBLEMI PROPOSTI INDIVIDUANDO LE SOLUZIONI PIÙ OPPORTUNE. IL VOTO FINALE SI OTTIENE COME MEDIA DEI VOTI CONSEGUITI NEL CORSO DELLA PROVA SCRITTA E DI QUELLA ORALE. LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA SIGNIFICATIVA 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 DAL DOCENTE.

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 PRIMA L’ESAME SCRITTO E, SUCCESSIVAMENTE, L’ESAME 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 (S,M, B, O). I RISULTATI DELLA PROVE SCRITTE SONO DISPONIBILI SULLE PAGINE WEB DEI DOCENTI E GLI ESAMI ORALI SI TERRANNO MEDIAMENTE A SETTE GIORNI DI DISTANZA DALLA PROVA SCRITTA.
LO SCOPO DELLA PROVA SCRITTA È VALUTARE LE CAPACITÀ OPERATIVE DELLO STUDENTE NELL’AFFRONTARE PROBLEMI DI TERMODINAMICA APPLICATA E TRASMISSIONE DEL CALORE.
LA PROVA SCRITTA COMPRENDE, TIPICAMENTE, DUE ESERCIZI DA SVOLGERE IN 2 ORE. IL PRIMO ESERCIZIO RIGUARDA LA TERMODINAMICA , IL SECONDO ESERCIZIO TRATTA LA RISOLUZIONE DI UN PROBLEMA DI TRASMISSIONE DEL CALORE. IN PARTICOLARE, NELLA PROVA SCRITTA POTRÀ ESSERE RICHIESTO IL CALCOLO DI: PROPRIETÀ TERMODINAMICHE, POTENZE MECCANICHE E TERMICHE, RENDIMENTI TERMODINAMICI . INOLTRE, VIENE RICHIESTA LA RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DEI FENOMENI FISICI.
PER LA SOLUZIONE DEGLI ESERCIZI OCCORRE EVENTUALMENTE AVVALERSI DI MATERIALE DIDATTICO COMPLEMENTARE (FORMULE, DIAGRAMMI, TABELLE) REPERIBILE SUL TESTO O SUL SITO DEL DOCENTE.
LA PROVA ORALE È TESA AD APPROFONDIRE IL LIVELLO DELLE CONOSCENZE TEORICHE, L’AUTONOMIA DI ANALISI E GIUDIZIO, NONCHÉ LE CAPACITÀ ESPOSITIVE DELL’ALLIEVO.
DURANTE L’ESAME ORALE DI TERMODINAMICA POSSONO ESSERE POSTE DOMANDE SU: I PRINCIPI FONDAMENTALI DELLA TERMODINAMICA APPLICATI A SISTEMI CHIUSI E APERTI, I MODELLI PRINCIPALI DELLA TERMODINAMICA DEGLI STATI, I CICLI IDEALI E REALI DI RIFERIMENTO DELLE MACCHINE DIRETTE E INVERSE, LA RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DEI CICLI REALI, SUGLI IMPIANTI E, IN GENERALE, SU TUTTI GLI ARGOMENTI IN PROGRAMMA.
IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA LIMITATA CONOSCENZA DEI CONCETTI FONDAMENTALI DELLA TERMODINAMICA E DELLA TRASMISSIONE DEL CALORE, E UNA SCARSA CAPACITÀ ESPOSITIVA.
IL LIVELLO MASSIMO (30/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI PRINCIPI FONDAMENTALI DEGLI ARGOMENTI SUDDETTI E DEI METODI, ED È IN GRADO DI RISOLVERE I PROBLEMI PROPOSTI INDIVIDUANDO LE SOLUZIONI PIÙ OPPORTUNE.
IL VOTO FINALE SI OTTIENE COME MEDIA DEI VOTI CONSEGUITI NEL CORSO DELLA PROVA SCRITTA E DI QUELLA ORALE.
LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA SIGNIFICATIVA 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 DAL DOCENTE.

	Testi
	G. CUCCURULLO, ELEMENTI DI TERMODINAMÍCA E TRASMISSIONE DEL CALORE, MAGGIOLI, 2016. MORAN, SHAPIRO, MUNSON, DEWITT. ELEMENTI DI FISICA TECNICA PER L'INGEGNERIA, MCGRAW-HILL. BEJAN, CONVECTION HEAT TRANSFER, WILEY. OZISIK. HEAT TRANSFER: A BASIC APPROACH, MCGRAW-HILL. IL MATERIALE PER LE ESERCITAZIONI E’ DISPONIBILE SUL SITO WWW.RINOCUCCURULLO.COM. SONO ALTRESÌ REPERIBILI SLIDE, PROVE D’ESAME, VIDEOLEZIONI ESERCITAZIONI GUIDATE ED ULTERIORI APPROFONDIMENTI.

Testi

G. CUCCURULLO, ELEMENTI DI TERMODINAMÍCA E TRASMISSIONE DEL CALORE, MAGGIOLI, 2016.

MORAN, SHAPIRO, MUNSON, DEWITT. ELEMENTI DI FISICA TECNICA PER L'INGEGNERIA, MCGRAW-HILL.
BEJAN, CONVECTION HEAT TRANSFER, WILEY.

OZISIK. HEAT TRANSFER: A BASIC APPROACH, MCGRAW-HILL.
IL MATERIALE PER LE ESERCITAZIONI E’ DISPONIBILE SUL SITO WWW.RINOCUCCURULLO.COM. SONO ALTRESÌ REPERIBILI SLIDE, PROVE D’ESAME, VIDEOLEZIONI ESERCITAZIONI GUIDATE ED ULTERIORI APPROFONDIMENTI.

	Altre Informazioni
	CORSO EROGATO IN LINGUA ITALIANA.

BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-05]

Gennaro CUCCURULLO | FISICA TECNICA AMBIENTALE