Biagio MORRONE
Insegnamento di FISICA TECNICA
Corso di laurea in INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA
SSD: ING-IND/10
CFU: 6,00
ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00
Periodo di Erogazione: Primo Semestre
Italiano
Lingua di insegnamento | ITALIANO |
Contenuti | Termodinamica Trasmissione del calore Conduzione Irraggiamento Convezione Meccanismi combinati di scambio termico. |
Testi di riferimento | Elementi di Fisica Tecnica per l’Ingegneria, M. Moran, H. Shapiro, B. Munson, D. DeWitt, McGraw-Hill Editore, 2011. Appunti integrativi a cura del docente disponibili sul sito Internet del Dipartimento alla pagina: http://www.ingegneria.unicampania.it/dipartimento/docenti-csa?MATRICOLA=057925 Metodi matematici per un corso introduttivo della fisica, R. Davidson, Edises, 1998. |
Obiettivi formativi | Il corso fornisce una introduzione elementare ai meccanismi della Trasmissione del Calore. |
Prerequisiti | Analisi matematica 1 e Fisica 1 |
Metodologie didattiche | Corso tradizionale impartito con lezioni frontali |
Metodi di valutazione | Scritta e orale |
Programma del corso | Termodinamica. Sistemi ed unità di Misura. Cifre significative. Definizioni di base della Termodinamica. Equazioni di bilancio delle grandezze massa ed energia. Primo Principio della Termodinamica. Lavoro di variazione di volume. Sostanze incomprimibili, Gas Ideali. Trasmissione del calore Introduzione ai meccanismi dello scambio termico Nozioni di campi scalari e vettoriali e sui gradienti di grandezze scalari Conduzione Flussi e potenze termiche Legge di Fourier Equazione differenziale della conduzione monodimensionale e pluridimensionale Condizioni ai limiti: al contorno del 1°, 2° e 3° tipo; condizioni iniziali Proprietà dei materiali: conducibilità termica, calore specifico e diffusività termica. Regime stazionario monodimensionale: pareti semplici e composte, cilindri cavi e gusci sferici. Generazione uniformemente distribuita; geometrie elementari: piastre piane e cilindri. Sistemi alettati; soluzione analitica, efficacia alettatura, rendimento alette, trasmittanza pareti alettate. Regime non stazionario monodimensionale: sistemi con resistenza interna trascurabile: soluzione analitica (Bi<0,1); soluzioni con resistenza interna non trascurabile (Bi>0,1) diagrammi di Heisler e soluzioni analitiche per Fo>0,2 per geometrie pareti piane, cilindri e sfere. Irraggiamento Definizioni, lunghezze d’onda e frequenze della radiazione, contenuto energetico e frazioni di energia contenuta in intervalli di lunghezze d’onda Corpo nero; potere emissivo spettrale (legge di Planck) e totale (Stefann-Boltzmann) e legge di Wien. Caratteristiche radiative delle superfici reali: coefficienti di assorbimento, riflessione e trasmissione, spettrali e totali. Superfici grigie e reali, modello di superficie a bande. Scambio termico radiativo in cavità: fattori di configurazione e sue proprietà; cavità di superfici nere e grigie. Soluzione per cavità radiativa a due superfici Convezione Viscosità Flussi Laminari e Turbolenti. Strato limite dinamico e termico su piastra piana. Gruppi adimensionali nella convezione forzata e naturale e correlazioni. Meccanismi combinati di scambio termico. |
English
Teaching language | Italian |
Contents | Thermodynamics Heat Transfer Conduction Radiative Heat Transfer Convection Combined Heat Transfer mechanisms |
Textbook and course materials | Elementi di Fisica Tecnica per l’Ingegneria, M. Moran, H. Shapiro, B. Munson, D. DeWitt, McGraw-Hill Editore, 2011. Notes written by the professor on the Internet web site: http://www.ingegneria.unicampania.it/dipartimento/docenti-csa?MATRICOLA=057925 Metodi matematici per un corso introduttivo della fisica, R. Davidson, Edises, 1998. |
Course objectives | The main objective is to give knowledge about basic Heat Transfer mechanisms. Starting with basic information about Thermodynamics, the pupil should acquire knowledge on how to model the basic heat transfer mechanisms, mainly those typical of Electric and Electronic engineering, using the energy balance equations. |
Prerequisites | Calculus 1 and Physics 1 |
Teaching methods | Traditional lectures |
Evaluation methods | Written and oral exam |
Course Syllabus | Thermodynamics |