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    Mario MINALE

    Insegnamento di FENOMENI DI TRASPORTO NELL'AMBIENTE

    Corso di laurea in INGEGNERIA CIVILE - EDILE - AMBIENTALE

    SSD: ING-IND/24

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Tale corso fornisce all’allievo ingegnere ambientale le conoscenze di base della termodinamica di sostanze ideali con particolare riferimento all’equilibrio di fase di miscele ideali. Il corso si prefigge pure di fornire all’allievo i concetti base di del trasporto di materia con una sola variabile indipendente, sviluppati in parallelo al trasporto di calore. Gli argomenti trattati costituiscono i principi su cui si basano i trattamenti di depurazione di inquinanti in fase gassosa, liquida e su matrice solida.

    Testi di riferimento

    "Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics", J.M. Smith, H.C. Van Ness, M.M. Abbott - McGraw Hill

    "Fenomeni di Trasporto", B.R. Bird, W.E. Stewart, E.N. - Casa Ed. Ambrosiana

    Obiettivi formativi

    Il corso mira a fornire le conoscenze fondamentali dei bilanci di materia, della termodinamica delle miscele e del trasporto di materia. L'allievo deve saper fare l'analisi di sistemi e processi semplici in cui vi siano equilibri di fase multicomponente, e trasformazioni energetiche e/o trasferimenti di energia e di materia.
    Il corso privilegia un approccio ingegneristico alla risoluzione dei problemi evidenziando gli aspetti applicativi ed avviando lo studente all'utilizzo di strumenti e di metodi propri di una formazione tecnica di largo spettro.
    In aggiunta a ciò gli allievi acquisiranno gli strumenti dei fenomeni di trasporto necessari per lo studio della progettazione degli impianti dell'ingegneria chimica ambientale.

    Prerequisiti

    matematica e fisica.
    Fisica Tecnica

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali. Teoria ed esercizi.

    Metodi di valutazione

    Esame scritto seguito che da l'accesso al colloquio orale

    Altre informazioni



    Programma del corso

    Bilanci di materia: Globali e parziali con e senza termini di produzione chimica.

    Termodinamica: Richiami del primo Principio
    Bilanci di energia con e senza termini di produzione derivanti da reazione chimica;
    Richiami del Secondo e Terzo Principio;
    Richiami dell'equilibrio di fase per sostanze pure;
    Equilibrio di fase per miscele multi-componente: Legge di Raoult, Legge di Henry,
    Solubilità;

    Richiami di Trasporto di Energia:
    Conduzione stazionaria e transitoria, Convezione forzata, Convezione naturale.

    Trasporto di materia: Diffusione stazionaria e transitoria: Legge di Fick;
    Resistenze in serie e parallelo;
    Convezione forzata: Coefficiente di scambio di materia globale, Condizioni al contorno;
    Convezione naturale, Coefficiente di scambio di materia globale.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    This course provides the student in environmental engineering the basic knowledge of thermodynamics of ideal substances with particular attention to the phase equilibria of ideal mixtures. The course also aims at providing the student with the basic concepts of mass transfer with a single independent variable, developed in parallel to the heat transfer. The topics dealt with are the principles on which the purification treatment of pollutants in gaseous, liquid and solid matrixes is based.

    Textbook and course materials

    "Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics", J.M. Smith, H.C. Van Ness, M.M. Abbott - McGraw Hill

    "Transport Phenomena", B.R. Bird, W.E. Stewart, E.N. - Wiley

    Course objectives

    The course aims at providing the fundamental knowledge of mass balances, of thermodynamics of mixtures and of mass transfer. The student must be able to model simple systems and processes in which there are phase equilibria of multicoponent mixtures, and energy transformations and/or energy and mass transfers. The course gives priority to an engineering approach to problem solving, highlighting the applicative aspects and teaching the student on how to use tools and methods typical of a wide spectrum technical knowledge. In addition the students will acquire the tools of transport phenomena necessary to design of the plants of environmental chemical engineering.

    Prerequisites

    Mathematics and Physics.
    Applied Thermodynamics

    Teaching methods

    Oral lectures. Theory and exercises.

    Evaluation methods

    Written exam, which is a prerequisite of the oral exam.

    Other information



    Course Syllabus

    Mass balances: Global and partial with and without terms of chemical production.

    Thermodynamics: Recap of the first Principle
    Energy balances with and without production terms deriving from chemical reaction;
    Recaps of the Second and Third Principle;
    Recaps of phase equilibrium for pure substances;
    Phase equilibrium for multi-component mixtures: Raoult's Law, Henry's Law;
    Solubility;

    Recaps of Transport of Energy:
    Stationary and transient conduction, Forced convection, Natural convection.

    Mass Trnasfer:
    Stationary and transient diffusion: Fick's law;
    esistences in series and parallel;
    Forced convection: Global material transfer coefficient, boundary conditions;
    Natural convection, Global material transfer coefficient.

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