Laboratorio Trasferimento di Calore: Espansione Gas Perfetto & Condensazione (film/goccia) con sensori e data logger

Obiettivi del Laboratorio

Processi di espansione di un gas perfetto

• Comprendere le trasformazioni termodinamiche di un gas perfetto, in particolare i processi di espansione e compressione.
• Analizzare il comportamento dell’aria in contenitori sottoposti a pressione e vuoto, valutando le variazioni di temperatura e pressione.
• Utilizzare sensori digitali per la misurazione in tempo reale delle proprietà fisiche del gas durante la trasformazione.
• Introdurre il concetto di equazioni di stato e la loro applicazione pratica in esperimenti controllati. Unità di condensazione a film e a goccia
• Visualizzare in modo diretto e intuitivo i due principali fenomeni di condensazione del vapore: a film continuo e a goccia.
• Studiare l’influenza di temperatura, pressione, vuoto e flusso d’aria sui processi di condensazione.
• Sviluppare la capacità di eseguire calcoli termodinamici relativi al bilancio energetico e all’efficienza dei processi di scambio termico.
• Acquisire competenze strumentali per la registrazione, gestione e analisi dei dati raccolti tramite sensori e software dedicato.

Finalità Didattiche

• Promuovere l’apprendimento attivo della termodinamica applicata, attraverso esperienze dirette e misurabili.
• Stimolare la comprensione dei meccanismi microscopici e macroscopici legati alla trasformazione del calore in lavoro e viceversa.
• Favorire l’acquisizione di competenze digitali e sperimentali grazie all’uso di software per la registrazione e l’analisi dei dati.
• Offrire strumenti utili alla valutazione di processi industriali reali, come il raffreddamento e la gestione dell’umidità in impianti di refrigerazione e condizionamento.

Conclusione

Le apparecchiature descritte consentono di esplorare con rigore e chiarezza i principi fondamentali della termodinamica dei gas e della trasmissione del calore, mettendo in risalto la relazione tra teoria e pratica. Grazie alla presenza di tecnologie moderne di acquisizione e sicurezza integrata, le unità permettono un apprendimento efficace e sicuro, rendendo gli studenti protagonisti attivi del laboratorio. L’approccio visuale e analitico ai fenomeni fisici li prepara ad affrontare le sfide professionali del settore energetico, ambientale e impiantistico, con solide basi tecniche e metodologiche. 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.