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Il corso di Fisica tecnica mira a fornire le conoscenze di base della termodinamica tecnica e della trasmissione del calore e la loro formalizzazione in equazioni dirette alla risoluzione di semplici problemi tecnologici nel settore dell’ingegneria biomedica. La conoscenza dei bilanci di massa, di energia e di entropia per un corpo (mezzo continuo) e la loro applicazione a sistemi macroscopici costituiscono la naturale premessa all'analisi dei processi energetici e termofluidodinamici che hanno luogo nei sistemi biologici e in numerose applicazioni biotecnologiche.
I principali argomenti trattati nel corso sono i seguenti.
Principi della termodinamica.
Sistemi, stati e proprietà. Processi. Energia interna, energia disponibile, entropia. Condizioni per l'equilibrio. Equazioni di stato per sistemi omogenei: gas, liquidi e solidi. Sistemi eterogenei: transizioni di fase; diagrammi di stato.
Termodinamica tecnica.
Volume di controllo; processi di flusso; equazioni di bilancio della massa, dell'energia e dell'entropia. Analisi di alcuni componenti notevoli di impianto: turbine, pompe, compressori e scambiatori di calore. Classificazione dei cicli e dei sistemi di conversione. Psicrometria e principali trattamenti dell'aria umida.
Conduzione.
Postulato ed equazione di Fourier. Resistenze termiche e reti elettriche equivalenti. La conduzione in regime variabile a parametri concentrati.
Convezione.
Convezione forzata all'esterno di superficie e in condotti. Gruppi adimensionali caratteristici. Convezione forzata e convezione naturale. Correlazioni sperimentali per la valutazione di coefficienti di scambio convettivo e di perdite di carico. Cenni al dimensionamento degli scambiatori di calore.
Irraggiamento.
Radiazione termica. Corpo nero. Leggi fondamentali dell'irraggiamento e proprietà radiative delle superfici. Superfici grigie. Scambio termico radiativo tra corpi grigi.
Il corso prevede lezioni ed esercitazioni frontali e non prevede attività di laboratorio.
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