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TERMODINAMICA

Fondamenti di termodinamica. Definizioni di sistema, proprietà, stato, processo. Prima legge della termodinamica ed energia. Stati di equilibrio stabile. Seconda legge della termodinamica ed entropia. Principio della massima entropia. Principio di stato. Relazione fondamentale. Definizioni di temperatura, pressione e potenziali chimici per gli stati di equilibrio stabile. Equilibrio mutuo. Definizione di serbatoio. Diagramma energia-entropia. Interazioni di tipo lavoro, non lavoro e calore. Definizioni di entalpia, capacità termiche a volume e pressione costante, coefficienti di dilatazione isobara e di comprimibilità isoterma. Definizioni di sistema semplice, proprietà estensive e intensive, proprietà specifiche. Relazione fondamentale per un sistema semplice. Definizioni di stato intensivo, stati di equilibrio stabile omogenei ed eterogenei, fasi. Regola delle fasi di Gibbs. Definizioni di stato e di interazione di flusso di massa. Macchine termiche: impianti di produzione energetica, frigoriferi e pompe di calore. Definizione di efficienza di primo principio e di COP, di exergia, di efficienza di secondo principio. Cenni sui cicli termodinamici.
Determinazione delle proprietà termofisiche di sostanze pure. Superficie fondamentale e diagrammi entalpia-entropia, temperatura-entropia, pressione-temperatura. Utilizzo delle tabelle delle proprietà dell'acqua. Determinazione delle proprietà negli stati bifase. Modello di liquido e solido incomprimibile ideale e perfetto. Modello di gas ideale e perfetto.
Determinazione delle proprietà dell'aria umida. Definizioni di miscele ideali, miscele ideali di gas ideali, aria umida, umidità assoluta e relativa. Espressioni per il calcolo dell'entalpia specifica. Diagramma psicrometrico. Temperatura di rugiada.
Termodinamica applicata. Applicazione delle equazioni di bilancio ai componenti nei quali fluisce aria umida ed esempi semplificati su edifici o locali serviti da impianti di climatizzazione.

TRASMISSIONE DEL CALORE

Conduzione. Equazione generale della conduzione e condizioni al contorno. Integrazione dell'equazione della conduzione in regime stazionario per geometrie monodimensionali in coordinate cartesiane ortogonali o in coordinate cilindriche, senza o con generazione di potenza. Analogia elettrica. Definizione di raggio critico d'isolamento. Accenno ai ponti termici. Integrazione dell'equazione della conduzione in transitorio in un mezzo semiinfinito o in due mezzi semiinfiniti a contatto. Definizione di numero di Biot, metodo dei parametri concentrati e diagrammi di Heisler per la risoluzione di problemi di conduzione in transitorio.
Irraggiamento. Spettro elettromagnetico. Definizioni di potere emissivo o emittanza, irradiazione e radiosità. Intensità di radiazione. Proprietà di assorbimento, riflessione e trasmissione di una superficie. Definizione di corpo nero e legge di Planck. Definizione di corpo grigio ed emissività. Legge di Kirchhoff. La radiazione solare. Scambio termico per radiazione tra superfici nere e grigie e analogia elettrica. Approssimazione della radiazione mediante legge lineare e coefficiente di radiazione.
Convezione. Convezione forzata e naturale. Definizione di coefficiente di scambio termico convettivo. Teoria della similitudine, teorema di Buckingham e numeri adimensionali. Convezione forzata nei casi di flussi esterni e di flussi in condotti e principali correlazioni. Principali correlazioni per la convezione naturale.
Applicazioni alle pareti e agli edifici. Scambio termico attraverso pareti opache e attraverso pareti trasparenti. Proprietà termofisiche di una parete. Determinazione delle dispersioni e dei carichi termici di un edificio, con cenni ad alcune norme tecniche. Cenni sulla determinazione dei ponti termici.

ACUSTICA

Concetti di base. Orecchio e danno uditivo. Strumentazione per misure acustiche. Propagazione del rumore in campo libero. Barriere acustiche. Assorbimento acustico. Tempo di riverberazione. Determinazione della potenza sonora tramite misure di pressione: ISO 3744. Propagazione del suono in campo confinato. Campo riverberante. Campo semiriverberante e distanza critica. Cenni di acustica Architettonica. Acustica Edilizia: Potere fono isolante di partizioni verticali e orizzontali. Isolamento da rumori di calpestio. Isolamento di facciata. Legislazione vigente in campo acustico.

ILLUMINOTECNICA

La luce: Onde elettromagnetiche, la visione e la curva V(), resa dei colori, colore e sistema di misura. Grandezze luminose: Flusso, Intensità, Efficienza, Illuminamento, Luminanza. Sorgenti luminose: Lampade ad incandescenza, Lampade a scarica, Lampade tubolari fluorescenti, Lampade a vapore di mercurio, Lampade a vapore di sodio, Apparecchi di illuminazione. Requisiti per una buona illuminazione: Livello di illuminamento, Distribuzione spaziale della luce, Abbagliamento e rapporti di luminanza. Metodi di calcolo. Esempi di calcolo. Verifiche: Misura dell’illuminamento, Illuminamento medio, Fattore di riflessione delle pareti. Normativa.