Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Termodynamika techniczna
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GIKS-1-401-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Kształtowania Środowiska
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. Swolkień Justyna (swolkien@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W trakcie zajęć student zapozna się z podstawowymi zagadnieniami termodynamiki technicznej.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna i potrafi opisać procesy związane z przekazywaniem energii przy rozwiązywaniu prostych problemów technicznych. IKS1A_W03, IKS1A_W01, IKS1A_W02 Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_W002 Student potrafi identyfikować procesy termodynamiczne w technice i przyrodzie, które można opisać quasi-statycznym modelem termodynamicznym. IKS1A_W01, IKS1A_W04, IKS1A_W02 Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student ma umiejętność wykonywania podstawowych obliczeń termodynamicznych w tym pracy i ciepła oraz parametrów i funkcji stanu czynnika termodynamicznego. IKS1A_U03, IKS1A_U05 Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U002 Student zna podstawy matematycznego modelowania przepływu ciepła i potrafi je wykorzystać przy rozwiązywaniu prostych problemów technicznych. IKS1A_U03, IKS1A_U02, IKS1A_U05 Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu termodynamiki IKS1A_K03, IKS1A_K04, IKS1A_K01, IKS1A_K02 Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_K002 Student ma kompetencje do rozwiązywania wszelkiego rodzaju problemów i zagadnień inżynieryjnych z zakresu termodynamiki technicznej. IKS1A_K03, IKS1A_K01, IKS1A_K02 Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 30 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna i potrafi opisać procesy związane z przekazywaniem energii przy rozwiązywaniu prostych problemów technicznych. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student potrafi identyfikować procesy termodynamiczne w technice i przyrodzie, które można opisać quasi-statycznym modelem termodynamicznym. + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student ma umiejętność wykonywania podstawowych obliczeń termodynamicznych w tym pracy i ciepła oraz parametrów i funkcji stanu czynnika termodynamicznego. + + - - - - - - - - -
M_U002 Student zna podstawy matematycznego modelowania przepływu ciepła i potrafi je wykorzystać przy rozwiązywaniu prostych problemów technicznych. + + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu termodynamiki + + - - - - - - - - -
M_K002 Student ma kompetencje do rozwiązywania wszelkiego rodzaju problemów i zagadnień inżynieryjnych z zakresu termodynamiki technicznej. + + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 102 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 25 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 4 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):
Termodynamika techniczna

Układ termodynamiczny i parametry stanu. Czynniki termodynamiczne. Równanie stanu gazu doskonałego i rzeczywistego. Pierwsza zasada termodynamiki dla układu zamkniętego i otwartego. Energia wewnętrzna, entalpia, praca. Przemiany termodynamiczne gazów doskonałych. Druga zasada termodynamiki. Entropia. Obiegi termodynamiczne prawo i lewo bieżne. Odwracalny obieg Carnota. Para nasycona i przegrzana. Równanie Claperyrona-Clasiussa. Przemiany termodynamiczne pary wodnej. Powietrze wilgotne: parametry powietrza wilgotnego, wykres Molliera, izobaryczne przemiany powietrza wilgotnego. Podstawy wymiany ciepła. Prawo Fouriera. Równanie przewodnictwa ciepła. Ustalone przewodzenie ciepła przez przegrody płaskie i cylindryczne. Przykłady nieustalonego przewodzenia ciepła. Konwekcja i przenikanie ciepła. Przejmowanie ciepła przy swobodnym i wymuszonym ruchu płynu. Promieniowanie. Spalanie: zapotrzebowanie powietrza, ilość i skład spalin, temperatura spalania.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):
Termodynamika techniczna

Własności i prawa gazów doskonałych. Czynnik termodynamiczny, kinetyczna teoria gazów, prawa gazów doskonałych, energia wewnętrzna, entalpia, ciepło właściwe. Pierwsza zasada termodynamiki. Praca bezwzględna, użyteczna, techniczna, pierwsza zasada termodynamiki, entropia, przemiany odwracalne i nieodwracalne. Przemiany politropowe gazów doskonałych. Przemiany izochoryczna, izobaryczna, izotermiczna, adiabatyczna, politropowa, badanie przemian. Druga zasada termodynamiki. Obiegi gazowe. Druga zasada termodynamiki, obieg Carnota, obiegi stosowane w silnikach, porównywanie obiegów. Para wodna jako czynnik termodynamiczny. Krzywa wrzenia, punkt potrójny, Wykres p-v dla pary wodnej, ciepło parowania, entalpia i entropia wody i pary; powietrze wilgotne. Wymiana ciepła i wymienniki. Przewodzenie ciepła, wymiana ciepła przez konwekcję, promieniowanie; przenikanie ciepła, wymienniki ciepła. Obiegi parowe.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych na podstawie średniej z kolokwiów – oceny cząstkowe muszą być
pozytywne. Premiowana jest aktywność na zajęciach. Zliczenie ćwiczeń tablicowych może być uzyskane w terminie podstawowym i jednym poprawkowym. Jeżeli student opuścił więcej niż 20 % ćwiczeń może nie uzyskać zaliczenia i nie być dopuszczony do zaliczenia poprawkowego. Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa.
Zaliczenie wykładów w postaci kolokwium zaliczeniowego i może być uzyskane w terminie podstawowym i jednym poprawkowym.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego. Udział w kolokwium obowiazkowy.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa wystawiana na podstawie oceny z ćwiczeń i kolokwium zaliczającego wykłady.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Sposób wyrównywania zaległości zostanie ustalony indywidualnie między prowadzącym a studentem.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość matematyki i fizyki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

J. Szargut: Termodynamika. PWN, Warszawa 2005
St. Ochęduszko: Termodynamika stosowana. WNT, Warszawa 1974
St. Wiśniewski: Termodynamika techniczna. WNT, Warszawa 2005
W. Szewczyk, J. Wojciechowski: Wykłady z termodynamiki z przykładami zadań. Wyd. AGH. Kraków 2007

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nikodem SZLĄZAK, Dariusz OBRACAJ, Justyna SWOLKIEŃ: Parametry wody i ich szkodliwy wpływ na instalacje klimatyzacyjne, Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko, Główny Instytut Górnictwa, Katowice ; ISSN 1643-7608. — 2010 nr 1/1, s. 264–278. — Bibliogr. s. 277–278, Streszcz.,
Nikodem SZLĄZAK, Justyna SZLĄZAK : Możliwości redukcji tlenków azotu z gazów spalinowych maszyn górniczych, Górnictwo i Geoinżynieria / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków ; ISSN 1732-6702. — Tyt. poprz.: Górnictwo (Kraków). — 2005 R. 29 z. 1 s. 51–62. — Bibliogr. s. 61–62, Streszcz., Summ.
Nikodem SZLĄZAK, Dariusz OBRACAJ, Justyna SWOLKIEŃ: Wpływ jakości wody na stan maszyn i urządzeń klimatyzacji grupowej , W: Wybrane zagrożenia aerologiczne w kopalniach podziemnych i ich zwalczanie pod red. Nikodema Szlązaka. — Kraków : Wydawnictwa AGH, 2011. — ISBN: 978-83-7464-429-7. — S. 361–375. — Bibliogr. s. 374–375
Nikodem SZLĄZAK, Dariusz OBRACAJ, Marek BOROWSKI: Przykład wykorzystania chłodnic absorpcyjnych w skojarzonym układzie energetyczno-chłodniczym, Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna. — 2001 R. 8 nr 6–7 s. 233–236. — Bibliogr. s. 236
Nikodem SZLĄZAK, Jan SZLĄZAK, Dariusz OBRACAJ, Marek BOROWSKI: Wykorzystanie ciepła odpadowego w skojarzonym układzie energetyczno-chłodniczym, Górnictwo : kwartalnik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie. — 2001 R. 25 z. 2 s. 121–128. — Bibliogr. s. 128, Streszcz., Summ.
Nikodem SZLĄZAK, Dariusz OBRACAJ, Marek BOROWSKI: Free-cooling in central air-conditioning systems of underground mines — Swobodne chłodzenie w systemach klimatyzacji scentralizowanej kopalń podziemnych / // Górnictwo i Geologia : kwartalnik ; ISSN 1896-3145. — 2009 t. 4 z. 3 s. 123–133. — Bibliogr. s. 132, Summ., Streszcz.
Nikodem SZLĄZAK, Dariusz OBRACAJ, Marek BOROWSKI, Anna SZLĄZAK: Efektywność pracy skojarzonego systemu energetyczno-chłodniczego, W:XXXV [Trzydzieste piąte] Jubileuszowe Dni Chłodnictwa : kierunki badań i aktualne rozwiązania techniczne urządzeń oraz systemów chłodniczych i klimatyzacyjnych : konferencja naukowo-techniczna : Rydzyna, 8–9 września 2003 / Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich. Sekcja Chłodnictwa i Klimatyzacji. Oddział Wojewódzki w Poznaniu ; SYSTHERM Chłodnictwo i Klimatyzacja Sp. z o. o. Poznań. — [S. l. : s. n., 2003]. — S. 245–262. — Streszcz.
Justyna SZLĄZAK, Nikodem SZLĄZAK: Zastosowanie układu {CoZSM-5} jako katalizatora ograniczającego emisję tlenków azotu z maszyn górniczych, W: Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej 2005, / red. nauk. Jerzy Kicki, [et al.] ; Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, Akademia Górniczo-Hutnicza. Katedra Górnictwa Podziemnego. — Kraków : IGSMiE PAN, 2005. — (Sympozja i Konferencje ; nr 64). — Na okł. dod. tyt.: XIV Szkoła Eksploatacji Podziemnej 2005. — S. 867–877. — Bibliogr. s. 876–877, Streszcz., Abstr.
Nikodem SZLĄZAK, Justyna SZLĄZAK: Zastosowanie zeolitów dotowanych jonami metali przejściowych do ograniczenia emisji tlenków azotu, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów ; ISSN 1230-7408. — 2004 R. 38 nr 6 s. 197–202. — Bibliogr. s. 202, Streszcz.
Nikodem SZLĄZAK, Dariusz OBRACAJ, Marek BOROWSKI: Przykład wykorzystania chłodnic absorpcyjnych w skojarzonym układzie energetyczno-chłodniczym, Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna. — 2001 R. 8 nr 6–7 s. 233–236. — Bibliogr. s. 236
Józef WACŁAWIK, Marian BRANNY, Ludmiła Borodulin-Nadzieja:Modelowanie wymiany ciepła między górnikiem a otoczeniem w trudnych warunkach klimatycznych , red. nauk. Józef WACŁAWIK ; Kraków : Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2004.

Informacje dodatkowe:

Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa. Ewentualną usprawiedliwioną nieobecność na ćwiczeniach należy odrobić po wcześniejszym uzgodnieniu z prowadzącym zajęcia.