Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Rocznik:
2012/2013
Kod:
CCE-2-009-CT-s
Nazwa:
Ruch masy w układzie porowate ciało stałe - gaz
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Ceramika techniczna i konstrukcyjna
Kierunek:
Ceramika
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Lech Ryszard (lech@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Lech Ryszard (lech@agh.edu.pl)
Opisy efektów kształcenia dla modułu
Kod EKM Student, który zaliczył moduł wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki, przydatną do opisu i modelowania procesów technologicznych Kolokwium,
Prezentacja,
Referat
M_W002 ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu metod badań struktury i mikrostruktury, właściwości fizykochemicznych, mechanicznych i termicznych surowców, półproduktów i produktów finalnych Kolokwium,
Prezentacja,
Referat
Umiejętności
M_U001 potrafi dobrać odpowiednią metodę badawczą, wykonać pomiary i zinterpretować uzyskane wyniki Kolokwium,
Prezentacja,
Referat
Kompetencje społeczne
M_K001 ozumie znaczenie wpływu chemii na rozwój nowoczesnych technologii Kolokwium,
Prezentacja,
Referat
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. audyt.
Ćwicz. lab.
Ćwicz. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt.
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki, przydatną do opisu i modelowania procesów technologicznych - - - - - + - - -
M_W002 ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu metod badań struktury i mikrostruktury, właściwości fizykochemicznych, mechanicznych i termicznych surowców, półproduktów i produktów finalnych - - - - - + - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi dobrać odpowiednią metodę badawczą, wykonać pomiary i zinterpretować uzyskane wyniki - - - - - + - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 ozumie znaczenie wpływu chemii na rozwój nowoczesnych technologii - - - - - + - - -
Treść modułu kształcenia (program wykładów i pozostałych zajęć)
Zajęcia seminaryjne:

Technologiczne znaczenie ruchu masy w układzie porowate ciało stałe – gaz. Klasyfikacja porów. Mechanizmy transportu gazu w ciele porowatym: prawo Darcyego, dyfuzja molekularna, dyfuzja Knudsena, dyfuzja przejściowa, dyfuzja powierzchniowa, przepływ lepki, dyfuzja w nanomateriałach, dyfuzja nieprawidłowa: poddyfuzja i naddyfuzja, mechanizmy złożone. Przepływ przez warstwę porowatą. Właściwości ciała porowatego: porowatość, gęstość, przepuszczalność, powierzchnia właściwa, kształt ziaren, ułożenie ziaren. Tekstura porów. Mechanizmy transportu pary. Kondensacja kapilarna. Elementy dynamiki przepływu gazów rzeczywistych: równanie Poiseuillea, równanie Darcy – Weissbacha, model kapilarno – porowatego ciała stałego z zastosowaniami w technologiach ceramicznych, równanie Kozeny – Carmana, równanie Erguna, model zapylonego gazu.
Powyższa tematyka jest przedstawiana na seminarium przez prowadzącego. Studenci przygotowują referat o wybranym przez siebie rodzaju ruchu masy w porowatym ciele stałym i jego praktycznych aspektach.
Zawartość referatu:
1. Opis wybranego mechanizmu ruchu gazów w porowatym ciele stałym.
2. Model wybranego mechanizmu ruchu gazów w porowatym ciele stałym.
3. Przykład obliczenia strumienia masy w porowatym ciele stałym na podstawie wybranego modelu.
4. Technologie, w których ma zastosowanie wybrany rodzaj ruchu masy w ciele porowatym.
5. Wnioski
6. Literatura
7. Dwa pytania do słuchaczy dotyczące istoty omówionego tematu

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 17 godz
Przygotowanie do zajęć 19 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 20 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 30 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Na ocenę składają się:
1. Przygotowany referat w formie pisemnej®
2. Wygłoszona prezentacja (p)
3. Wynik kolokwium zaliczeniowego z treści przygotowanych przez prowadzącego zajęcia oraz wygłoszonych referatów (k).
Ocena końcowa: Ok.= 0,5r+0,2p+0,3k

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Podstawowy kurs matematyki, fizyki i chemii

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Ho, C.K.; Webb, S.W.; Gas transport in porous media; 2006 Springer.
2. Hauke, G.; An introduction to fluid mechanics and transport phenomena; Springer 2006.
3. Aksielrud, A.; Altszuler, A.; Ruch masy w ciałach porowatych; WNT; Warszawa 1987.
4. Bennett, C.O.; Myers, J.E.; Przenoszenie pędu, ciepła i masy; WNT; Warszawa 1967;
5. Van Brakel J., Pore space models for transport phenomena in porous media. Review and evaluation with special emphasis on capillary liquid transport, Powder Technology, 11 (1975), str. 205 – 236.
6. Carman, P.C.; Flow of gases through porous media; Academic Press Inc., Publishers; New York 1956;
7. Mason E.A., Malinauskas A.P., Gas transport in porous media: the dusty – gas model, Elsevier, Amsterdam, Oxford, New York 1983, str.12, 23 – 24.
8. Grzesik, M.; Zastosowanie modelu gazu zapylonego do analizy niekatalitycznych reakcji gaz – ciało stałe; Inżynieria Chemiczna i procesowa; 3 (1989); str. 359 – 387.
9. Lecloux, A.J.; Texture of catalysts; w Anderson, J.R.; Boudart, M. (eds.);Catalysis Science and Technology; vol.2; Springer Verlag; Berlin 1981; str.171 – 230.
10. Sing, K.S.; Everett, D.H.; Haul, R.A.; Moscou, L.; Pierotti, R.A.; Rouquerol, J.; Siemieniewska, T.; Reporting physisorption data for gas/solid systems with special reference to the determination of surface area and porosity; Pure & Appl. Chem.; 57(1985)4; str. 603 – 619.
11. Rouquerol, J.; Avnir, D.; Fairbridge, C.W.; Everett, D.H.; Haynes, J.H.; Pernicone, N.; Ramsay, J.D.F.; Sing, K.S.; Unger, K.K.; Recommendations for the characterization of porous solids; Pure & Appl. Chem.; 66(1994)8; str. 1739 – 1758.
12. Lech, R.; The shape of pores in limestone and lime; (przyjęty do druku w ZKG International).
13. Sobczyk, L.; Gazy i ciecze; w Bielański, A.; Gumiński, K.; Kamieński, B.; Pigoń, K.; Sobczyk, L. (red.); Chemia fizyczna; Wyd. IV; PWN, Warszawa 1980; str. 451.
14. Fuliński, A.; Procesy nierównowagowe w fazach i kinetyka przejść fazowych; w Bielański, A.; Gumiński, K.; Kamieński, B.; Pigoń, K.; Sobczyk, L. (red.); Chemia fizyczna; Wyd. IV; PWN, Warszawa 1980; str. 684.
15. Everett, D.H. (edit.); Manual of symbols and terminology for physicochemical quantities and units, Appendix II Definitions, terminology and symbols in colloid and surface chemistry; Pure & Applied Chemistry; 1972, vol.31, no. 4, pp. 577 – 638; str. 617.
16. Levitt, D.G., Dynamics of a Single-File Pore – Non-Fickian Behavior. Physical Review A, 1973. 8(6): p. 3050-3054.
17. Castiglione, P., et al., On strong anomalous diffusion. Physica D: Nonlinear Phenomena, 1999. 134(1); str. 75-93.

Informacje dodatkowe:

Student może zaproponować temat referatu o interesującym go rodzaju ruchu masy w ciele porowatym wraz z określeniem metody produkcji, w której ma miejsce wybrany rodzaj ruchu masy.