Fisica Tecnica

 

Informazioni da fornire per ogni singolo insegnamento

 

Denominazione dell’insegnamento:  FISICA TECNICA                           

 

Corso di Laurea o di Laurea Magistrale :    Laurea   in Ingegneria Elettronica e Informatica             

 

SSD: ING-IND/10                                                                    Numero C.F.U.:  6                

 

 

Titolari: Biagio Morrone                               

 

 

 

Obiettivi del corso

 

 Si fornisce una introduzione elementare alla termodinamica ed alla trasmissione del calore, per la comprensione fisica elementare dei fenomeni di trasporto del calore.

Il modulo mira a fornire le conoscenze elementari della Termodinamica applicata e della Trasmissione del calore. È approfondita la parte relativa alla trasmissione del calore, con enfasi alle applicazioni di raffreddamento dei componenti e sistemi elettronici. Il modulo 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.

 

 

 

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.
  • Termodinamica degli stati; passaggi di fase, diagrammi termodinamici. Lavoro di variazione di volume. Sostanze incomprimibili, Gas Ideali.
  • Verso spontaneo delle trasformazioni reali. Enunciati di Kelvin-Planck e Clausius
  • Macchina di Carnot.

Trasmissione del calore

Conduzione

  • Proprietà dei materiali: conducibilità termica, calore specifico e diffusività termica.
  • Regime stazionario monodimensionale: pareti semplici e composte, cilindri cavi.
  • 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 (Bi0,1) diagrammi di Heisler.

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.
  • Cavità a due superfici, cavità a tre superfici di cui una adiabatica (riirraggiante).

Convezione

  • Flussi Laminari e Turbolenti. Viscosità
  • Strato limite dinamico e termico su piastra piana.
  • Numero di Prandtl.
  • Gruppi adimensionali nella convezione forzata e naturale e correlazioni
  • Meccanismi combinati di scambio termico.

Curricula scientifici dei docenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Biagio Morrone

 

Competenze attese in ingresso e/o Propedeuticità

Analisi Matematica e di Fisica I

Risultati d’apprendimento attesi

L'allievo deve saper sviluppare l'analisi di sistemi semplici in cui vi siano trasformazioni energetiche e/o trasferimenti di energia sia nella modalità lavoro o calore. L’insegnamento privilegia un approccio ingegneristico alla risoluzione dei problemi. In particolare, ci si attende che gli allievi siano in grado di analizzare i sistemi di scambio termico per il raffreddamento dei componenti elettronici.

Anno del corso di studio in cui è inserito

3° anno, I semestre

Testi di riferimento

“Elementi di Fisica Tecnica per l’Ingegneria” M. Moran, H. Shapiro, B. Munson, D. DeWitt, McGraw-Hill Editore, 2011.

Materiale didattico aggiuntivo

Sono resi disponibili a cura del docente: Biagio Morrone

 

Modalità di erogazione

Tradizionale.

Sede

Via Michelangelo - Via Roma 29 Aversa.

Organizzazione della didattica

 

Modalità di frequenza

Obbligatoria

Metodi di valutazione

L'esame è costituito da una prova scritta selettiva ed una successiva orale.

Dati statistici delle votazioni conseguite dagli studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Biagio Morrone

 

Calendario delle attività didattiche

Dal 14 settembre al 21 dicembre 2013, sito _____________________

Eventuali attività di supporto alla didattica

 

Orari di ricevimento studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Biagio Morrone

 

Calendario delle prove di esame

Disponibile sul sito esami.ceda.unina2.it e sul sito del docente: Biagio Morrone