Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Termodynamika techniczna
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
CCE-1-602-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Ceramika
Semestr:
6
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. nadzw. dr hab. inż. Jedliński Jerzy (jedlinsk@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. nadzw. dr hab. inż. Jedliński Jerzy (jedlinsk@agh.edu.pl)
Zajusz Marek (zajuszm@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Moduł ma zapoznać studentów z podstawowymi zagadnieniami termodynamiki technicznej, od charakterystyki wielkości i funkcji w niej używanych, przez zasady i opis procesów, do konkretnych zastosowań.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu chemii, obejmującą chemię nieorganiczną, organiczną, fizyczną i analityczną, niezbędną do zrozumienia i interpretowania podstawowych zjawisk chemicznych, procesów w technologiach chemicznych oraz wykonywania analiz chemicznych. CE1A_W01 Egzamin,
Zaliczenie laboratorium
M_W002 ma wiedzę w zakresie matematyki obejmującą algebrę i analizę matematyczną, w tym metody matematyczne, niezbędne do opisu procesów chemicznych i wykonywania obliczeń chemicznych CE1A_W02 Egzamin,
Zaliczenie laboratorium
Umiejętności
M_U002 wykorzystuje wiedzę matematyczną do opisu zjawisk fizycznych i materiałowych, w obliczeniach chemicznych oraz technologicznych CE1A_U02 Egzamin,
Zaliczenie laboratorium
M_U007 ma umiejętność tworzenia modeli struktur krystalicznych oraz opisu struktur nieorganicznych, w tym krzemianowych i poprawnej interpretacji diagramów fazowych istotnych z punktu widzenia technologii ceramicznych, potrafi opracować bilans materiałowy i energetyczny procesu technologicznego oraz oszacować nakład pracy konieczny do jego realizacji CE1A_U07 Egzamin,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne
M_K004 ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania CE1A_K04 Egzamin,
Zaliczenie laboratorium
M_K005 ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowej CE1A_K05 Egzamin,
Zaliczenie laboratorium
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu chemii, obejmującą chemię nieorganiczną, organiczną, fizyczną i analityczną, niezbędną do zrozumienia i interpretowania podstawowych zjawisk chemicznych, procesów w technologiach chemicznych oraz wykonywania analiz chemicznych. + + - - - - - - - - -
M_W002 ma wiedzę w zakresie matematyki obejmującą algebrę i analizę matematyczną, w tym metody matematyczne, niezbędne do opisu procesów chemicznych i wykonywania obliczeń chemicznych + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U002 wykorzystuje wiedzę matematyczną do opisu zjawisk fizycznych i materiałowych, w obliczeniach chemicznych oraz technologicznych - - - - - - - - - - -
M_U007 ma umiejętność tworzenia modeli struktur krystalicznych oraz opisu struktur nieorganicznych, w tym krzemianowych i poprawnej interpretacji diagramów fazowych istotnych z punktu widzenia technologii ceramicznych, potrafi opracować bilans materiałowy i energetyczny procesu technologicznego oraz oszacować nakład pracy konieczny do jego realizacji - - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K004 ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania - - - - - - - - - - -
M_K005 ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowej - - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. 1. Wiadomości wstępne.

    Podstawowe pojęcia: termodynamika, warunki procesu, klasyfikacja termodynamiki, układ termodynamiczny, parametry stanu, przemiana termodynamiczna, równowaga termodynamiczna, proces odwracalny, proces nieodwracalny, zerowa zasada termodynamiki. Jednostki podstawowe i uzupełniające układu SI.

  2. 5. Obiegi termodynamiczne

    Obiegi termodynamiczne: 1) prawo- i lewo- bieżne; 2) silniki i ich sprawność; 3) chłodziarki; 4) pompy cieplne

  3. 2. Zasady termodynamiki. Energia i jej przekazywanie. Entropia.

    Energia wewnętrzna, entalpia, sposoby przekazywania energii, praca mechaniczna, ciepło, entropia.
    I, II i III zasada termodynamiki.

  4. 3. Prawa gazowe.

    Gazy doskonałe i gazy rzeczywiste; prawa gazowe; termiczne równanie stanu gazów – ciśnienie, temperatura, równanie Clapeyrona, prawo Avogadro; ciepło właściwe gazów. Termiczne równanie stanu gazu wilgotnego; entalpia i energia wewnętrzna gazu wilgotnego; wykres i-x powietrza wilgotnego; izobaryczne przemiany powietrza wilgotnego.

  5. 4. Wymiana energii na sposób ciepła.

    Sposoby wymiany ciepła: przewodzenie ciepła, konwekcja, promieniowanie ( prawa promieniowania cieplnego, promieniowanie ciał stałych, zastępcza zdolność emisji ).

  6. 6. Spalanie.

    Źródła energii, rodzaje energii. Podstawowe pojęcia: paliwo, spalanie ( zupełne, całkowite, ciepło spalania, wartość opałowa), płomień i jego rodzaje. Spalanie dyfuzyjne. Analiza chemiczna paliw. Strumień cieplny. Bilans: substancji, energii, entalpii. Temperatura spalania i inicjowanie płomienia. Stechiometryczne spalanie paliw stałych, ciekłych i gazowych. Tlen teoretyczny. Powietrze całkowite, a stosunek nadmiaru powietrza.

  7. 6. Obliczanie bilansu energetycznego budynków.

    Obliczanie rocznego zużycia energii na potrzeby ogrzewania i wentylacji budynku – metoda sezonowa.

Ćwiczenia audytoryjne:
  1. 1. Zasady termodynamiki.

    Rozwiązywanie zadań wraz z dyskusją w zakresie stosowania zasad termodynamiki, obliczenia zmian podstawowych funkcji stanu dla przemian termodynamicznych oraz intensywnych i ekstensywnych parametrów stanu układu.

  2. 2. Przepływy.

    Rozwiązywanie zadań wraz z dyskusją w zakresie przepływu medium (gaz, ciecz). Obliczenia parametrów i wielkości termodynamicznych dla różnych przemian gazu doskonałego oraz gazów rzeczywistych.

  3. 3. Spalanie paliw ciekłych i gazowych.

    Obliczenia minimalnego (rzeczywistego) zapotrzebowania tlenu i powietrza do spalania. Spalanie zupełne, niezupełne, całkowite i niecałkowite.

  4. 4. Przepływ czynnika ściśliwego.

    Przepływ czynnika ściśliwego – rozwiązywanie zadań.

  5. 5. Gazy wilgotne w termodynamice.

    Pojęcie gazu wilgotnego w termodynamice (wilgotność względna, wilgotność bezwzględna, zwilżanie parą), termiczne równanie stanu gazu wilgotnego, entalpia i energia wewnętrzna gazu wilgotnego, wykres i-d(x). izobaryczne przemiany powietrza wilgotnego, mieszanie strug powietrza – praca na wykresie i-d.

  6. 6. Obliczanie bilansu energetycznego budynków.

    Obliczanie rocznego zużycia energii na potrzeby ogrzewania i wentylacji budynku – metoda sezonowa.

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 90 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ok = 0,6e + 0,4l (e – ocena z egzaminu, l – ocena z zajęć audytoryjnych). Uwaga: konieczne jest osiągnięcie pozytywnej oceny z obu części (egzaminu oraz zajęć audytoryjnych).

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Student zna podstawy z chemii ogólnej i fizycznej, fizyki i matematyki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. K. Tkacz-Śmiech, „Termodynamika dla ceramików”, Kraków, 2013
2. S. Wiśniewski, Termodynamika techniczna, WN PWN, 2017
3. E. Kalinowski, Termodynamika techniczna, Wyd. Polit. Wroc., Wrocław, 1997
4. J. Szargut, Termodynamika techniczna, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005.
5. J. Szargut, A. Guzik, H. Górniak, Zadania z termodynamiki technicznej, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008.
6. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna. 1 Podstawy fenomenologiczne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009.
7. P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
8. P. W. Atkins, Chemia fizyczna: zbiór zadań z rozwiązaniami, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
9. R. Hołyst, A. Poniewierski, A. Ciach, Termodynamika dla chemików, fizyków i inżynierów, wyd. UKSW 2005
10. R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, „Feynmana wykłady z fizyki”, t. 1.2, PWN, 2014
11. E. Kostowski, Przepływ ciepła, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2006.
12. S. Michałowski, K. Wańkowicz, Termodynamika procesowa, WNT, Warszawa 1999.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak