mail unicampaniaunicampania webcerca

    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

    Il testo di riferimento è:
    Autori: Yunus A. Cengel, Giuliano dall'O', Luca Sarto; Titolo: “Fisica Tecnica ambientale con elementi di acustica ed illuminotecnica”; Luogo di edizione: Milano; Casa editrice: McGraw Hill; Data edizione: 2017; Numero edizione: Prima Edizione; Numero di pagine: 469, Lingua: Italiano.

    Il testo di riferimento è integrato con ulteriore materiale didattico di supporto (slides, tabelle, grafici) caricato sulla pagina web istituzionale dell’insegnamento.

    Obiettivi formativi

    L’insegnamento di Fisica tecnica ha l’obiettivo di fornire allo studente le conoscenze di base della fisica e delle sue applicazioni tecniche nel mondo reale. Con queste nozioni lo studente 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

    L’insegnamento di Fisica Tecnica si articolerà in 48 ore di lezioni frontali, comprensive di 14 ore di esercitazione pratiche per la soluzione di esercizi e per lo studio di apparecchiature o sistemi.
    La frequenza delle lezioni è obbligatoria. Per poter accedere all’esame di profitto finale sarà necessario raggiungere una percentuale minima di presenza del 70%.

    Metodi di valutazione

    La verifica dell’apprendimento sarà effettuata mediante due prove scritte, costituite da 15 quesiti ciascuna. Ogni prova scritta avrà una durata di un’ora e sarà svolta in aula. Lo studente che avrà ottenuto un punteggio complessivo di almeno 18/30 sarà esonerato della parte scritta all’esame di profitto finale.

    L’esame di profitto finale consisterà in una prova scritta di 15 quesiti e di in una prova orale. La prova scritta avrà una durata di 1 ora e sarà svolta in aula. La prova orale in aula si svolgerà con un colloquio articolato in domande riguardanti il funzionamento di un apparecchiatura che è stata scelta dallo studente. Lo studente dovrà pertanto dimostrare capacità nella risoluzione numerica di problemi e nell'applicazione dei concetti teorici a sistemi e apparecchiature. Il punteggio complessivo dell’esame di profitto finale sarà la media dei punteggi della prova scritta e della prova orale e dovrà essere almeno pari a 18/30 per superare l’esame.

    Durante le prove scritte intercorso e la prova scritta finale sarà possibile consultare solo le tabelle ed i diagrammi forniti dal docente; sarà consentito l’uso della calcolatrice e non sarà consentito l’uso di PC, smart phone, tablet.

    Programma del corso

    Termodinamica (16 ore )
    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 (4 ore)
    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 (6 ore)
    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 (6 ore)
    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 (8 ore )
    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 (8 ore)
    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 and course materials

    The reference book is:
    Authors: Yunus A. Cengel, Giuliano dall'O', Luca Sarto; Title: “Fisica Tecnica ambientale con elementi di acustica ed illuminotecnica”; Milan; Editor: McGraw Hill; Publication year: 2017; Edition number: First Edition; Number of pages: 469, Language: Italian.

    The reference book is integrated with additional didactic material (slides, tables, graphs) uploaded on the institutional course webpage.

    Course 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.

    Prerequisites

    Elements of physics and mathematics.

    Teaching methods

    The course consists of lectures and practical lessons.
    The course consists of 48 hours of frontal lessons, including 14 hours of applications.
    Attending the lessons is mandatory. At least 70% of lessons have to be attended in order to participate to the examination session.

    Evaluation methods

    The evaluation method will be conducted through two classroom tests of 15 questions each. Each test will last one hour. The student that will reach the result of 18 solved questions on 30 will be exonerated by the written final exam.
    The final exam will consist of a written part (15 questions, 1 hour) and a oral part with the discussion on the mode of operation of a equipment or system chosen by the student.
    The student should show the ability to solve numerical problems and to apply theoretical and practical concepts to equipment and systems.
    The overall score will be calculated as the arithmetic mean of the results of both written and oral parts.
    During the written tests, students are allowed to use tables and graphs supplied by the professor as well as the calculator, while using PCs, smart phones, tablets, etc. is not allowed.

    Course Syllabus

    Thermodynamics (16 hours)
    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 (4 hours)
    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 (6 hours)
    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 (6 hours)
    Acoustic quantities. The ear. Perception: quality and quantity. Emission, propagation and dispersion. Acoustic systems, sound insulation. Measurement tools. Amplification systems.

    Electricity and Lighting (8 hours)
    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 ( 8 hours)
    Study of the design and operation of equipment and systems.

    facebook logoinstagram buttonyoutube logotype