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Fisica Tecnica Ambientale

Ing. Edile-Architettura  (corso A-L, prof.  E. Cirillo, A.A. fino al 2011)


 

Programma

TERMODINAMICA APPLICATA
Generalità e definizioni: sistemi termodinamici; equilibrio termodinamico; proprietà termostatiche; equazioni caratteristiche; trasformazioni; calore; lavoro; trasformazioni reversibili e irreversibili. Primo principio per sistemi chiusi: energia interna; primo principio come bilancio di energia; entalpia; capacità termica; calore specifico. Secondo principio per sistemi chiusi: enunciato di Clausius; enunciato di Kelvin-Plank; teorema di Carnot; temperatura termodinamica; entropia; equilibrio termodinamico stabile; piano entropico; relazioni termodinamiche. Sostanze pure: regola delle fasi; tensione di vapore; saturazione; superficie caratteristica p-v-T; diagramma p-v; diagramma T-p; equazione di Clapeyron. Determinazione delle proprietà termostatiche: gas e miscele di gas a comportamento piuccheperfetto e perfetto; diagrammi generalizzati per gas reali; liquidi; vapori saturi; vapori surriscaldati e aeriformi in generale; solidi; diagrammi T-s e h-s. Sistemi aperti: equazione della continuità; primo e secondo principio; equazione dell'energia meccanica; laminazione; effetto Joule-Thomson; regimi di moto dei fluidi nei condotti; perdite di carico. Macchine termiche: ciclo Rankine, ciclo frigorifero, ciclo Joule, ciclo Diesel. Pompe di calore: ciclo a compressione di vapore, ciclo ad assorbimento. Impianti di compressione. Aria umida: proprietà termodinamiche; temperatura di bulbo umido; trasformazioni elementari; impianti di condizionamento dell’aria.
TRASMISSIONE DEL CALORE
Generalità e definizioni: leggi fondamentali dello scambio termico; analogia tra flusso termico ed elettrico; resistenza e conduttanza termica. Conduzione: flusso termico monodimensionale; conduzione con generazione; equazioni di Fourier e Laplace. Convezione: strato limite; determinazione del coefficiente di scambio termico convettivo; cenni di analisi dimensionale; relazioni tra numeri adimensionali per la convezione forzata e libera. Sistemi alettati: definizione di efficienza ed efficacia dell'alettatura. Metodo delle differenze finite: applicazione al flusso di calore stazionario monodimensionale (alette) e bidimensionale (pareti). Irraggiamento: il corpo nero e leggi di Plank, Wien, Stefan-Boltzmann e Kirchoff; caratteristiche di irraggiamento totali e monocromatiche; corpi grigi; fattore di vista; l'irraggiamento solare. Energia solare disponibile. Impianti per la conversione dell'energia solare.
ACUSTICA
Caratteristiche delle onde sonore: natura del suono; onde sonore piane e sferiche; suoni puri e suoni complessi; spettri acustici; campi sonori; sorgenti sonore; grandezze acustiche. Elementi di psicoacustica: caratteristiche della sensazione uditiva; audiogramma normale; mascheramento; la banda critica; caratteristiche acustiche del parlato e degli strumenti musicali. Elementi di elaborazione numerica dei segnali sonori: campionamento, quantizzazione, analisi spettrale mediante FFT. Propagazione del suono nello spazio esterno: divergenza delle onde; attenuazioni aggiuntive; barriere acustiche; presenza del suolo; disomogeneità atmosferiche. Propagazione del suono nei grandi ambienti: assorbimento acustico; materiali fonoassorbenti; campo sonoro diretto e riverberante; tempo di riverberazione. Propagazione del suono tra due o più ambienti: interazione tra onde sonore e strutture solide; isolamento acustico; potere fonoisolante. 
ILLUMINOTECNICA
Il fenomeno luminoso. Grandezze fotometriche. Caratteristiche della visione. Luce naturale e sorgenti luminose artificiali. Impianti di illuminazione.
 

Testi di riferimento


Y.A. Çengel: “Termodinamica e trasmissione del calore”, Mc Graw Hill, Milano, 1998.
G.Alfano, V.Betta "Fisica tecnica. Termodinamica. Principi di impianti termici" Liguori Editore, Napoli.
E. Cirillo: "Acustica Applicata", Mc Graw Hill, Milano, 1997.
Moncada Lo Giudice, L. De Santoli "Illuminotecnica" Casa editrice ambrosiana, Milano.

Modalità d'esame

Orale