Carlo RENNO | TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE

cod. 0612300010

TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE

	0612300010
	DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
	CORSO DI LAUREA
	INGEGNERIA MECCANICA
	2017/2018

PERCORSO COMUNE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 2
	ANNO ORDINAMENTO 2016
	ANNUALE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
1	TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE
	ING-IND/10	6	60	LEZIONE	CARATTERIZZANTE
2	TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE
	ING-IND/11	6	60	LEZIONE	AFFINE/INTEGRATIVA

DOCENTI

	GENNARO CUCCURULLO2 T Curriculum
	CARLO RENNO1 Curriculum

	Obiettivi
	L'OBIETTIVO DEL CORSO DI TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE È QUELLO DI FORNIRE LE CONOSCENZE DEI PRINCIPALI CONCETTI RELATIVI ALLA TERMODINAMICA, AI SISTEMI DI CONVERSIONE DELL'ENERGIA E ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE. IL CORSO, COLLOCATO AL SECONDO ANNO DEL CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA, È DI 12 CREDITI CON UNA DURATA ARTICOLATA SU DUE SEMESTRI. NEL PRIMO SEMESTRE L'OBIETTIVO PRINCIPALE E' LO STUDIO DELLA TERMODINAMICA CON L'APPROFONDIMENTO DAPPRIMA DEI CONCETTI FONDAMENTALI DELLA TERMODINAMICA DI BASE (I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA) E SUCCESSIVAMENTE DELLE PRINCIPALI NOZIONI DELLA TERMODINAMICA APPLICATA CON PARTICOLARE ATTENZIONE ALLE APPLICAZIONI DELLA I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA AI COMPONENTI E AGLI IMPIANTI TERMICI MOTORI ED OPERATORI (POMPA DI CALORE E MACCHINA FRIGORIFERA). IL SECONDO SEMESTRE E' DEDICATO ALLO STUDIO DELLA TRASMISSIONE DEL CALORE ED HA COME OBIETTIVO QUELLO DI FORMARE LE BASI FISICO MATEMATICHE DELLA DISCIPLINA. PERTANTO, DOPO AVER DEFINITO I TRE MODI PRINCIPALI DELLO SCAMBIO TERMICO E DISCUSSO LE CORRISPONDENTI EQUAZIONI COSTITUTIVE, IL CORSO AMBISCE AD EDUCARE ALLA TRADUZIONE DI PROBLEMI TERMICI IN LINGUAGGIO FORMALE E AD AFFRONTARNE LA SOLUZIONE ANALITICA, ANCHE IN VIA APPROSSIMATA. LA PRIMA PARTE DEL CORSO SARÀ TENUTA DAL PROF. RENNO, LA SECONDA DAL PROF. CUCCURULLO. ULTERIORI INFORMAZIONI POSSONO ESSERE TROVATE SU: HTTP://WWW.UNISA.IT/DOCENTI/CARLORENNO/HOME/HOMEPAGE?NV=DOCENTI.UNISA.IT/CARLO.RENNO HTTPS://WWW.RINOCUCCURULLO.COM/TC

L'OBIETTIVO DEL CORSO DI TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE È QUELLO DI FORNIRE LE CONOSCENZE DEI PRINCIPALI CONCETTI RELATIVI ALLA TERMODINAMICA, AI SISTEMI DI CONVERSIONE DELL'ENERGIA E ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE. IL CORSO, COLLOCATO AL SECONDO ANNO DEL CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA, È DI 12 CREDITI CON UNA DURATA ARTICOLATA SU DUE SEMESTRI.
NEL PRIMO SEMESTRE L'OBIETTIVO PRINCIPALE E' LO STUDIO DELLA TERMODINAMICA CON L'APPROFONDIMENTO DAPPRIMA DEI CONCETTI FONDAMENTALI DELLA TERMODINAMICA DI BASE (I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA) E SUCCESSIVAMENTE DELLE PRINCIPALI NOZIONI DELLA TERMODINAMICA APPLICATA CON PARTICOLARE ATTENZIONE ALLE APPLICAZIONI DELLA I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA AI COMPONENTI E AGLI IMPIANTI TERMICI MOTORI ED OPERATORI (POMPA DI CALORE E MACCHINA FRIGORIFERA).
IL SECONDO SEMESTRE E' DEDICATO ALLO STUDIO DELLA TRASMISSIONE DEL CALORE ED HA COME OBIETTIVO QUELLO DI FORMARE LE BASI FISICO MATEMATICHE DELLA DISCIPLINA. PERTANTO, DOPO AVER DEFINITO I TRE MODI PRINCIPALI DELLO SCAMBIO TERMICO E DISCUSSO LE CORRISPONDENTI EQUAZIONI COSTITUTIVE, IL CORSO AMBISCE AD EDUCARE ALLA TRADUZIONE DI PROBLEMI TERMICI IN LINGUAGGIO FORMALE E AD AFFRONTARNE LA SOLUZIONE ANALITICA, ANCHE IN VIA APPROSSIMATA.

LA PRIMA PARTE DEL CORSO SARÀ TENUTA DAL PROF. RENNO, LA SECONDA DAL PROF. CUCCURULLO. ULTERIORI INFORMAZIONI POSSONO ESSERE TROVATE SU:

HTTP://WWW.UNISA.IT/DOCENTI/CARLORENNO/HOME/HOMEPAGE?NV=DOCENTI.UNISA.IT/CARLO.RENNO
HTTPS://WWW.RINOCUCCURULLO.COM/TC

	Prerequisiti
	PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE MATEMATICHE E FISICHE DI BASE E, QUINDI, SONO RICHIESTI PROPEDEUTICAMENTE I CORSI DI BASE DI MATEMATICA E FISICA.

	Contenuti
	TERMODINAMICA CONCETTI DI BASE (3 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 (5 H) - 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 (15 H) - 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 (7 H) - EQUAZIONE CONTINUITÀ DELLA MASSA. I LEGGE E II LEGGE. EQUAZIONE ENERGIA MECCANICA. TERMODINAMICA DEGLI STATI (10 H) - IDENTIFICAZIONE FASE. PIANI TERMODINAMICI. LIQUIDI, VAPORI E GAS: MODELLI, CALCOLO PROPRIETÀ E TRASFORMAZIONI. ARIA UMIDA (5 H) - PROPRIETÀ, EQUAZIONI DI STATO, DIAGRAMMA PSICROMETRICO, TRASFORMAZIONI. IMPIANTI MOTORI ED OPERATORI (15H) - COMPONENTI MPIANTI. IMPIANTO MOTORE A VAPORE. IMPIANTI OPERATORI A VAPORE: FRIGORIFERO E POMPA DI CALORE. TRASMISSIONE DEL CALORE INTRODUZIONE AL CORSO. GLI OBIETTIVI DELLA TRASMISSIONE DEL CALORE (5 H) - EQUAZIONI DEI BILANCI ED EQUAZIONI PARTICOLARI PER LA TRASMISSIONE DEL CALORE. CONDUZIONE (20 H) - BILANCIO DELL'ENERGIA E CONDIZIONI AL CONTORNO. ADIMENSIONALIZZAZIONE. PROBLEMI DI CONDUZIONE UNIDIMENSIONALE. SISTEMI ALETTATI. I TRANSITORI TERMICI: PROBLEMI OMOGENEI E PROBLEMI NON OMOGENEI. MODELLI DI CORPO A PARAMETRI CONCENTRATI E CORPO SEMI INFINITO. COND. AL CONTORNO OSCILLANTI NEL TEMPO. SOLUZIONI ANALITICHE E GRAFICHE. CONVEZIONE (20 H) - CLASSIFICAZIONE DELLA CONVEZIONE. NUMERO DI NUSSELT. EQUAZIONI DEI BILANCI: CONSERVAZIONE DELLA MASSA; BILANCIO QUANTITÀ DI MOTO; BILANCIO ENERGIA. SEMPLIFICAZIONI DELLO STRATO LIMITE DINAMICO E TERMICO. SOLUZIONE APPROSSIMATA DEL CAMPO TERMO-FLUIDODINAMICO: CAMPO DI VELOCITÀ E CAMPO DI TEMPERATURA PER LASTRA ISOTERMA. MOTO IN CONDOTTI. REGIONI DI INGRESSO E COMPLETAMENTE SVILUPPATA. IRRAGGIAMENTO (15 H) - RADIAZIONE TERMICA. INTENSITÀ DELLA RADIAZIONE. CORPO NERO. CARATTERISTICHE RADIATIVE DI SUPERFICI OPACHE: EMISSIONE - ASSORBIMENTO - RIFLESSIONE, DEFINIZIONI E MODELLI. RELAZIONE TRA EMISSIONE, ASSORBIMENTO E RIFLESSIONE.SUPERFICI SPECIALI. SCAMBIO TERMICO TRA SUPERFICI.

Contenuti

TERMODINAMICA
CONCETTI DI BASE (3 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 (5 H) - 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 (15 H) - 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 (7 H) - EQUAZIONE CONTINUITÀ DELLA MASSA. I LEGGE E II LEGGE. EQUAZIONE ENERGIA MECCANICA.
TERMODINAMICA DEGLI STATI (10 H) - IDENTIFICAZIONE FASE. PIANI TERMODINAMICI. LIQUIDI, VAPORI E GAS: MODELLI, CALCOLO PROPRIETÀ E TRASFORMAZIONI.
ARIA UMIDA (5 H) - PROPRIETÀ, EQUAZIONI DI STATO, DIAGRAMMA PSICROMETRICO, TRASFORMAZIONI.
IMPIANTI MOTORI ED OPERATORI (15H) - COMPONENTI MPIANTI. IMPIANTO MOTORE A VAPORE. IMPIANTI OPERATORI A VAPORE: FRIGORIFERO E POMPA DI CALORE.
TRASMISSIONE DEL CALORE
INTRODUZIONE AL CORSO. GLI OBIETTIVI DELLA TRASMISSIONE DEL CALORE (5 H) - EQUAZIONI DEI BILANCI ED EQUAZIONI PARTICOLARI PER LA TRASMISSIONE DEL CALORE.
CONDUZIONE (20 H) - BILANCIO DELL'ENERGIA E CONDIZIONI AL CONTORNO. ADIMENSIONALIZZAZIONE. PROBLEMI DI CONDUZIONE UNIDIMENSIONALE. SISTEMI ALETTATI. I TRANSITORI TERMICI: PROBLEMI OMOGENEI E PROBLEMI NON OMOGENEI. MODELLI DI CORPO A PARAMETRI CONCENTRATI E CORPO SEMI INFINITO. COND. AL CONTORNO OSCILLANTI NEL TEMPO. SOLUZIONI ANALITICHE E GRAFICHE.
CONVEZIONE (20 H) - CLASSIFICAZIONE DELLA CONVEZIONE. NUMERO DI NUSSELT. EQUAZIONI DEI BILANCI: CONSERVAZIONE DELLA MASSA; BILANCIO QUANTITÀ DI MOTO; BILANCIO ENERGIA. SEMPLIFICAZIONI DELLO STRATO LIMITE DINAMICO E TERMICO. SOLUZIONE APPROSSIMATA DEL CAMPO TERMO-FLUIDODINAMICO: CAMPO DI VELOCITÀ E CAMPO DI TEMPERATURA PER LASTRA ISOTERMA. MOTO IN CONDOTTI. REGIONI DI INGRESSO E COMPLETAMENTE SVILUPPATA.
IRRAGGIAMENTO (15 H) - RADIAZIONE TERMICA. INTENSITÀ DELLA RADIAZIONE. CORPO NERO. CARATTERISTICHE RADIATIVE DI SUPERFICI OPACHE: EMISSIONE - ASSORBIMENTO - RIFLESSIONE, DEFINIZIONI E MODELLI. RELAZIONE TRA EMISSIONE, ASSORBIMENTO E RIFLESSIONE.SUPERFICI SPECIALI. SCAMBIO TERMICO TRA SUPERFICI.

	Metodi Didattici
	L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE ED ESERCITAZIONI IN AULA. 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 ED AI SISTEMI DI CONVERSIONE ENERGETICA.

	Verifica dell'apprendimento
	LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE PROVA SCRITTA E COLLOQUIO ORALE. L'ESAME ORALE SI DOVRA' SOSTENERE NELLA STESSA SEDUTA IN CUI È STATO SUPERATO LO SCRITTO, E VIENE TIPICAMENTE CALENDARIZZATO A SETTE GIORNI DI DISTANZA DALLA PROVA SCRITTA. IN PARTICOLARE, SI TENDE A VALUTARE LA CAPACITA' DELLO STUDENTE NELL'AFFRONTARE CON SENSO CRITICO E MATURITA' PROBLEMATICHE TIPICHE DELLA TERMODINAMICA APPLICATA E DELLA TRASMISSIONE DEL CALORE. LE TRACCE SCRITTE POSSONO CONTENERE DOMANDE A RISPOSTA APERTA, PROVE STRUTTURATE E SEMI-STRUTTURATE OLTRE CHE ESERCIZI DI VARIA TIPOLOGIA, SINTESI E SOLUZIONE DI PROBLEMI.

Verifica dell'apprendimento

LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE PROVA SCRITTA E COLLOQUIO ORALE. L'ESAME ORALE SI DOVRA' SOSTENERE NELLA STESSA SEDUTA IN CUI È STATO SUPERATO LO SCRITTO, E VIENE TIPICAMENTE CALENDARIZZATO A SETTE GIORNI DI DISTANZA DALLA PROVA SCRITTA. IN PARTICOLARE, SI TENDE A VALUTARE LA CAPACITA' DELLO STUDENTE NELL'AFFRONTARE CON SENSO CRITICO E MATURITA' PROBLEMATICHE TIPICHE DELLA TERMODINAMICA APPLICATA E DELLA TRASMISSIONE DEL CALORE. LE TRACCE SCRITTE POSSONO CONTENERE DOMANDE A RISPOSTA APERTA, PROVE STRUTTURATE E SEMI-STRUTTURATE OLTRE CHE ESERCIZI DI VARIA TIPOLOGIA, SINTESI E SOLUZIONE DI PROBLEMI.

	Testi
	A.CESARANO, P. MAZZEI - ELEMENTI DI TERMODINAMICA - LIGUORI EDITORE. R.MASTRULLO, P.MAZZEI, R.VANOLI - TERMODINAMICA PER INGEGNERI - LIGUORI EDITORE. G. CUCCURULLO, ELEMENTI DI TERMODINAMÍCA E TRASMISSIONE DEL CALORE, MAGGIOLI, 2016. PER ULTERIORI APPROFONDIMENTI: MORAN, SHAPIRO, MUNSON, DEWITT. ELEMENTI DI FISICA TECNICA PER L'INGEGNERIA, MCGRAW-HILL. ECKERT, DRAKE. ANALYSIS OF HEAT AND MASS TRANSFER, MCGRAW-HILL. OZISIK. HEAT TRANSFER: A BASIC APPROACH, MCGRAW-HILL. MYERS. ANALYTICAL METHODS IN CONDUCTION HEAT TTRANSFER, GENIUM PUB. BEJAN, CONVECTION HEAT TRANSFER, WILEY.

Testi

A.CESARANO, P. MAZZEI - ELEMENTI DI TERMODINAMICA - LIGUORI EDITORE.
R.MASTRULLO, P.MAZZEI, R.VANOLI - TERMODINAMICA PER INGEGNERI - LIGUORI EDITORE.
G. CUCCURULLO, ELEMENTI DI TERMODINAMÍCA E TRASMISSIONE DEL CALORE, MAGGIOLI, 2016.

PER ULTERIORI APPROFONDIMENTI:
MORAN, SHAPIRO, MUNSON, DEWITT. ELEMENTI DI FISICA TECNICA PER L'INGEGNERIA, MCGRAW-HILL.
ECKERT, DRAKE. ANALYSIS OF HEAT AND MASS TRANSFER, MCGRAW-HILL.
OZISIK. HEAT TRANSFER: A BASIC APPROACH, MCGRAW-HILL.
MYERS. ANALYTICAL METHODS IN CONDUCTION HEAT TTRANSFER, GENIUM PUB.
BEJAN, CONVECTION HEAT TRANSFER, WILEY.

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Carlo RENNO | TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE