Fisica tecnica per ingegneria civile e ambientale

PARTE 1

Sistemi Chiusi : Concetti e definizioni di base; Sistemi di unità di misura; Prima legge della termodinamica per sistemi chiusi e relativi limiti. Postulato entropico, trasformazioni reversibili ed irreversibili; misurabilità dell’entropia, temperature e pressioni termodinamiche; equazioni di Gibbs; Seconda legge della termodinamica per sistemi chiusi; conseguenze del secondo principio della termodinamica; Lavoro di variazione di volume; Cicli diretti ed inversi. Termodinamica degli Stati : Superfici e curve caratteristiche; calori specifici e coefficienti elastici; modelli per la valutazione delle proprietà termodinamiche di sostanze pure: gas ideali, trasformazione adiabatica internamente reversibile; vapore surriscaldato; liquido sottoraffreddato; miscele bifasiche liquido - aeriforme.

PARTE 2

Sistemi Aperti : Teorema del trasporto; equazioni di conservazione della massa; prima e seconda legge per sistemi aperti; equazione dell’energia meccanica. Condotti; scambiatori di calore; turbine idrauliche; turbine a vapore; turbine a gas; pompe e compressori. Elementi di trasmissione del calore : Meccanismi di scambio termico: Conduzione, convezione e irraggiamento.

PARTE 3

Equazione generale della conduzione, condizioni al contorno, problemi monodimensionali in condizioni di regime stazionario e assenza di generazione: lastra piana e simmetria cilindrica. Resistenze termiche in serie e parallelo, raggio critico di isolamento. Irraggiamento: proprietà radiative dei corpi, meccanismi di riflessione, assorbimento e trasmissione, leggi di corpo nero, corpo grigio, scambio radiativo in cavità. Convezione: strato limite fluidodinamico e termico, convezione su superfici interne ed esterne, adimensionalizzazione, numeri adimensionali della convezione forzata e naturale. Meccanismi di scambio combinati.