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Elementi di fisica moderna
Quantizzazione dell’energia. L’atomo di idrogeno. Quantizzazione della radiazione. La radiazione di corpo nero. Leggi di Stephan-Boltzmann e di Planck. Energia di legame negli atomi e nei nuclei. Isotopi stabili e radioisotopi. Le leggi del decadimento radioattivo. Energetica dei decadimenti e delle reazioni nucleari.
Microclimatologia della radiazione
La radiazione solare. Emittanza ed emissività. Radianza e relazioni spaziali. Diffusione della radiazione. Assorbimento atmosferico. Misure di emissività.
Elementi di fisica dell’atmosfera
Temperatura, pressione e umidità atmosferiche. Atmosfera isoterma e adiabatica. Gradiente di temperatura adiabatico: atmosfera secca e umida. Stabilità. Misura dei fattori climatici.
Trasporto del calore.
Conduzione, convezione e irraggiamento. L’equazione del calore. Temperatura di contatto
Rendimento ed efficienza. Lavoro disponibile. Energia inutilizzabile e variazione di entropia.
Energia dai combustibili fossili. Conversione di calore in lavoro. Produzione di energia elettrica. Immagazzinamento e trasporto dell’energia. Co-generazione.
Radioattività ambientale
Trasporto dei radionuclidi nell’ambiente. Le radiazioni ionizzanti. Esposizione, dose e dose equivalente. Elementi di radioprotezione. Metodi di datazione.

E. Boeker & R. van Grondelle. Environmental Physics. Second edition. Wiley

- Conoscenza e capacità di comprensione (Knowledge and understanding):
Scopo del corso è fornire agli studenti una adeguata conoscenza dei meccanismi fisici che regolano i processi ambientali naturali e antropogenici sulla base dell’interpretazione delle interazioni radiazione-materia e degli scambi energetici radiativi. Vengono affrontati gli aspetti legati ai trasferimenti e alle trasformazioni di energia con riferimento alle interazioni sole-terra e all’effetto serra, alle interazioni terra-atmosfera. Con riferimento alla produzione di energia da fonti tradizionali e rinnovabili, vengono trattati i meccanismi di trasporto del calore e i concetti termodinamici che stanno alla base delle macchine termiche. Sono infine descritti gli elementi essenziali della produzione di energia nucleare e del trasferimento di inquinanti tra comparti ambientali, con particolare riferimento all’inquinamento radioattivo.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding):
Obiettivo del corso è anche il conseguimento della capacità di schematizzare e formalizzare problematiche ambientali attraverso misure di laboratorio ed esercitazioni numeriche. Lo studente dovrebbe in tal modo essere in grado di affrontare l’impostazione di un intervento di carattere ambientale sulla base di una comprensione della problematica sottostante e dell’individuazione degli strumenti necessari alla sua soluzione.

Prerequisiti: nessuno
Propedeuticità: Laboratorio di Fisica II

Lezioni ed esercitazioni numeriche in aula, esperienze dimostrative, prove intercorso, studio assistito

Prova finale orale. Discussione delle relazioni sulle esercitazioni.

Eventuale materiale didattico sarà fornito durante il corso e scaricabile dal seguente link:
http://www.matfis.unicampania.it/dipartimento/docenti-csa?AA_OFFERTA=2018&COD_ATTIVITA=A3541

Elementi di fisica moderna
Quantizzazione dell’energia. L’atomo di idrogeno. Quantizzazione della radiazione. La radiazione di corpo nero. Leggi di Stephan-Boltzmann e di Planck. Energia di legame negli atomi e nei nuclei. Isotopi stabili e radioisotopi. Le leggi del decadimento radioattivo. Energetica dei decadimenti e delle reazioni nucleari.
Microclimatologia della radiazione
La radiazione solare. Emittanza ed emissività. Radianza e relazioni spaziali. Diffusione della radiazione. Assorbimento atmosferico. Misure di emissività.
Elementi di fisica dell’atmosfera
Temperatura, pressione e umidità atmosferiche. Atmosfera isoterma e adiabatica. Gradiente di temperatura adiabatico: atmosfera secca e umida. Stabilità. Misura dei fattori climatici.
Trasporto del calore.
Conduzione, convezione e irraggiamento. L’equazione del calore. Temperatura di contatto
Rendimento ed efficienza. Lavoro disponibile. Energia inutilizzabile e variazione di entropia.
Energia dai combustibili fossili. Conversione di calore in lavoro. Produzione di energia elettrica. Immagazzinamento e trasporto dell’energia. Co-generazione.
Radioattività ambientale
Trasporto dei radionuclidi nell’ambiente. Le radiazioni ionizzanti. Esposizione, dose e dose equivalente. Elementi di radioprotezione. Metodi di datazione.