Laboratorio di Energia – Focus “Trasferimento di calore” – Soluzione 2

Obiettivi del Laboratorio

• Approfondire le modalità di trasferimento del calore Gli studenti acquisiscono conoscenze pratiche sui processi di conduzione, convezione (libera e forzata), irraggiamento e scambio termico non stazionario.
• Analizzare l’influenza delle condizioni operative Le attività sperimentali permettono di osservare gli effetti di variabili come il flusso d’aria, la forma dei corpi, i materiali utilizzati e il regime termico (stazionario/non stazionario) sul trasferimento di calore.
• Utilizzare sistemi di misura computerizzati e termocoppie Gli studenti imparano a utilizzare software di acquisizione dati, strumenti di controllo e dispositivi come sensori di temperatura, anemometri, pompe Peltier e dispositivi PID.
• Confrontare la conduttività termica di liquidi e gas Attraverso esperienze dirette, si verifica la diversa capacità dei fluidi di condurre calore, rafforzando la comprensione teorica dei concetti di capacità termica e isolamento.
• Studiare gli errori di misura nell’ambito termico L’accessorio per l’analisi degli errori di irraggiamento introduce l’importanza della precisione nei sistemi sperimentali, soprattutto nel contesto del trasferimento di calore con l’aria.

Finalità Didattiche

• Integrare teoria e pratica nella termodinamica applicata Gli studenti collegano concetti teorici alle applicazioni reali, consolidando nozioni fondamentali come il gradiente termico, l’efficienza di scambio e l’equazione di Fourier.
• Promuovere il metodo sperimentale e l’autonomia Le apparecchiature stimolano osservazione, formulazione di ipotesi, sperimentazione e analisi dei dati, promuovendo un approccio scientifico attivo e collaborativo.
• Sensibilizzare alla progettazione efficiente e sostenibile L’uso di pompe di calore e la valutazione della conduttività di materiali comuni favorisce una riflessione sulle scelte progettuali in ambito energetico ed edilizio.
• Sviluppare competenze tecniche e digitali Le attività laboratoriali prevedono l’interazione con software, strumenti di misura avanzati e metodologie che simulano il lavoro in ambito universitario o industriale.

Conclusione

Le apparecchiature didattiche illustrate — dalla unità di servizio computerizzata per lo scambio termico fino ai moduli per conduzione, convezione, irraggiamento e misura della conduttività di fluidi — costituiscono una dotazione completa e moderna per lo studio dei fenomeni termici in ambito scolastico. Questa soluzione include sistemi tecnologici utili a favorire l’inclusione e le pari opportunità per l’uso di metodologie didattiche innovative. Pensata per promuovere un apprendimento attivo e collaborativo.