ITALIANO

Contenuti principali del corso:
• Termodinamica applicata: concetti fondamentali della termodinamica e definizioni di base; termodinamica degli stati; Equazioni di bilancio per sistemi termodinamici e loro conseguenze; cicli termodinamici.
• Trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento.
• Raffreddamento delle apparecchiature elettroniche.

Y. A. Cengel, Termodinamica e trasmissione del calore, 4a edizione, McGraw-Hill, 2016.
Dispense fornite dal docente.

Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti i concetti di base della termodinamica e del trasferimento di calore e di massa per affrontare i problemi riguardanti la gestione termica di dispositivi elettronici.

Didattica tradizionale. Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche.

Prova scritta e orale.

Termodinamica Applicata:
• Concetti e definizioni di base: sistema chiusi e aperti, ambiente, proprietà termodinamiche, stato termodinamico, equazione di stato, sostanza pura, fase, sistema semplice comprimibile; energia, lavoro, calore.
• Termodinamica degli stati: fasi delle sostanze pure, cambiamenti di fase, titolo, superfici e curve caratteristiche. Piani termodinamici (p,T), (p,v), (T,s), (h,s) e (p,h). Gas Ideali, equazioni di stato dei gas ideali, trasformazione adiabatica internamente reversibile, trasformazione politropica.
• Calcolo delle proprietà termodinamiche dell’acqua: fase liquida, bifase liquido-aeriforme, vapore surriscaldato, diagrammi di Mollier (h-s) per l’acqua, diagramma (p-h) per i freon.
• Cicli termodinamici: cicli termodinamici diretti e cicli termodinamici inversi.
• Equazioni di bilancio per sistemi termodinamici e loro conseguenze: equazioni di bilancio di una grandezza estensiva, conservazione della massa per un sistema chiuso e per un sistema aperto, portata massica e volumetrica, bilancio di energia per un sistema chiuso e per un sistema aperto, entropia generalità, bilancio di entropia per un sistema chiuso e per un sistema aperto, equazione dell'energia meccanica.
• Trasmissione del calore:
Cenni sui meccanismi di trasmissione del calore; meccanismi di trasmissione del calore per conduzione, legge di Fourier per la conduzione termica, legge di Newton per convezione, le leggi fondamentali per il trasferimento di calore per irraggiamento; meccanismi serie e parallelo.
• Raffreddamento delle apparecchiature elettroniche: Introduzione e cenni storici sul ruolo del controllo della temperatura delle apparecchiature elettroniche; Il carico termico, realizzazione di efficaci vie di fuga del calore; tecniche di raffreddamento comunemente usate nelle apparecchiature elettroniche; Equazione della conduzione termica, problemi di conduzione multidimensionali, regime transitorio, condizioni al contorno ed iniziali,
applicazioni sulla trasmissione del calore per conduzione all’interno del supporto dei chip e nelle schede a circuito stampato;
il raffreddamento ad aria: convenzione naturale, convenzione forzata e irraggiamento, meccanismi combinati.

Italian

Applied thermodynamics, heat transfer and air conditioning systems: basic concepts and definitions; thermodynamic states; governing equations for thermodynamic systems; components of thermal plants; psychometric chart and elementary transformations; principle of heat transfer: conduction, radiation and convection; Cooling of Electronic Equipment.

Y. A. Cengel, Termodinamica e trasmissione del calore, 4a edizione, McGraw-Hill, 2016.
Lecture notes.

The course aims to provide students with the fundamental concepts of thermodynamics and heat and mass transfer to address issues related to the thermal management of electronic devices.

Traditional: lectures and exercises.

Written and oral exam