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    Luigi MAFFEI

    Insegnamento di FISICA TECNICA

    Corso di laurea in DESIGN E COMUNICAZIONE

    SSD: ING-IND/11

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Primo Quadrimestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Applicazioni della termodinamica, della trasmissione del calore, dell'illuminotecnica, dell'acustica e dell'elettricità su sistemi ed apparecchiature industriali.

    Testi di riferimento

    Yunus A. Cengel, Giuliano dall'O', Luca Sarto: “Fisica tecnica ambientale”, McGraw, Hill Education.
    Appunti dalle lezioni per l’Acustica e l’Illuminotecnica.

    Obiettivi formativi

    Il corso di Fisica tecnica ha l’obiettivo di fornire all'allievo le conoscenze di base della fisica e delle sue applicazioni tecniche nel mondo reale. Con queste nozioni l’allievo sarà in grado di comprendere i principi di funzionamento di apparecchi e sistemi e sarà in grado di valutare gli effetti del loro design sulle prestazioni. Sarà inoltre in grado di conoscere i parametri che influenzano il comfort dell’uomo e di definire i sistemi e i materiali che permettono il raggiungimento di condizioni ottimali

    Prerequisiti

    Elementi di fisica e di matematica di base

    Metodologie didattiche

    Il corso sarà svolto con lezioni teoriche e con esercitazioni pratiche per la soluzione di problemi ed esercizi

    Metodi di valutazione

    Durante il corso si svolgeranno in aula due prove. L’allievo dovrà dimostrare capacità nella risoluzione numerica di problemi e nell'applicazione dei concetti teorici a sistemi e apparecchiature.

    Programma del corso

    Termodinamica
    Le forme di energia. Le proprietà di un sistema termodinamico. I sistemi chiusi e i sistemi aperti. Le trasformazioni e i cicli termodinamici. La pressione. La temperatura. I cambiamenti di fase delle sostanza pure. I gas ideali. Il primo principio della termodinamica: i volumi di controllo.
    Introduzione al secondo principio della termodinamica. I motori termici. Macchine frigorifere e pompe di calore.

    Miscele gas-vapore e condizionamento dell’aria
    La composizione delle miscele di gas. Aria secca e aria atmosferica. Umidità assoluta e umidità relativa. La temperatura di rugiada Il diagramma psicrometrico. Il benessere termo igrometrico e il condizionamento dell’aria. Trasformazioni per il condizionamento dell’aria.

    Trasmissione del Calore
    Le modalità di trasmissione del calore: conduzione, convezione , irraggiamento.
    La conducibilità termica. Le resistenze termiche. La convezione naturale e forzata. La radiazione termica. Le proprietà radiative. La radiazione solare e atmosferica. Il fattore di vista. Gli schermi di radiazione.

    Acustica
    Grandezze acustiche. L’orecchio. Percezione:qualità e quantità. Emissione, propagazione e diffusione del suono. Sistemi fonoassorbenti, fonoisolanti. Strumenti di misura. Sistemi di amplificazione.

    Energia Elettrica e Illuminotecnica
    Principi dell’elettricità. Tensione, corrente. Grandezze fotometriche. L’occhio. Curva di visibilità spettrale. Parametri per il benessere visivo. Strumenti di misura. Sorgenti di luce artificiale . Apparecchi illuminanti: Riflettori, rifrattori, diffusori, fibre ottiche. Colorimetria.

    Applicazioni
    Studio del design e funzionamento di apparecchi e sistemi.

    English

    Teaching language

    ITALIAN

    Contents

    Thermodynamics, heat transfer, acoustics, lighting, electricity sciences applied to the design and functionality of equipments, devices, systems.

    Textbook

    Yunus A. Cengel, Giuliano dall'O', Luca Sarto: “Fisica tecnica ambientale”, McGraw, Hill Education.

    Training objectives

    The course of Technical Physics is aimed at providing students with the basic knowledge of physics and its technical applications in the real world. With this knowledge, the student will be able to understand the operation principles of equipment and systems as well as evaluate the effects of their design performance. The parameters that influence the comfort of man and define the systems and materials that enable the achievement of optimal conditions will also be known

    Prerequisite

    Elements of physics and mathematics

    Teaching methods

    The course consists of lectures and practical lessons.

    Evaluation methods

    During the course two classroom tests are scheduled. The student should show the ability to solve numerical problems and to apply theoretical concepts to equipments and systems.

    Course Syllabus

    Thermodynamics
    Different forms of energy. The properties of a thermodynamic system. Closed systems and open systems. Transformations and thermodynamic cycles. Pressure. Temperature. The phase of pure substances. Ideal gases. The first law of thermodynamics: control volumes.
    Introduction to the second law of thermodynamics. Heat engines. Refrigeration and heat pump equipment.

    Gas-vapor mixtures and air conditioning
    The composition of gas mixtures. Dry air and atmospheric air. Absolute humidity and relative humidity. Dew temperature. The psychrometric diagram. Thermo-hygrometric wellbeing and air conditioning. Transformations for air conditioning.

    Heat Transfer
    Methods of heat transfer: conduction, convection, radiation.
    Thermal conductivity. Thermal resistances. Natural and forced convection. Thermal radiation. Radiative properties. Solar and atmospheric radiation. The visual factor. Radiation shields.

    Acoustics
    Acoustic quantities. The ear. Perception: quality and quantity. Emission, propagation and dispersion. Acoustic systems, sound insulation. Measurement tools. Amplification systems.

    Electricity and Lighting
    Principles of electricity. Voltage, current. photometric. The eye. spectral visibility curve. Parameters for healthy sight. Measurement tools. Artificial light sources. luminaires: Reflectors, refractors, diffusers, optical fibres. Colorimetry.

    Applications
    Study of the design and operation of equipment and systems.

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