Termodynamika techniczna

niestacjonarne

I stopnia

W 14/x - egzamin;

C 6/+ - zaliczenie;

L 4/+ zaliczenie

sem/-;

proj/-;

Razem: 24

Fizyka / wymagania wstępne: znajomość podstawowych praw fizyki, jednostek miar, analizy zjawisk fizycznych i rozwiązywania zagadnień technicznych w oparciu o prawa fizyki.

Matematyka / wymagania wstępne: zastosowania aparatu matematycznego do opisu zagadnień technicznych, technologicznych i zjawisk fizycznych.

IV / MECHANIKA I BUDOWA MASZYN / Wszystkie specjalności

dr inż. Mirosław Karczewski

1. Udział w wykładach /14

2. Udział w laboratoriach /4

3. Udział w ćwicz. audytoryjnych /6

4. Udział w projektach /0

5. Udział w seminariach /0

6. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 11,2

7. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 6

8. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 6

9. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

10. Samodzielne przygotowanie do projektów / 0

11. Udział w konsultacjach (1+2+3+4+5) / 3,6

12. Przygotowanie do egzaminu (1+2+3+4+5) / 9,6

13. Przygotowanie do zaliczenia (1+2+3+4+5) / 0

14. Udział w egzaminie / 1

15. Sumaryczne obciążenie pracą studenta ( poz. 1÷13) 61,4 / 30 = 2,05 = 3,5 pkt ECTS

16. Zajęcia z udziałem nauczycieli ( poz. 1+2+3+4+5 +11+14): 28,6 / 30 = 0,95 = 1,0 pkt ECTS

17. Zajęcia o charakterze praktycznym ( poz. 2+3+4+5+7+8+9+10) 22 / 30 = 0,73= 1,5 pkt ECTS

Energia, entalpia, praca, ciepło, równanie stanu gazów doskonałych. Mieszaniny gazów. Przemiany odwracalne i nieodwracalne. Pierwsza, druga, trzecia zasada termodynamiki. Metody pomiaru ciśnienia gazu, temperatury, przepływu. Charakterystyki pary wodnej. Własności i przemiany powietrza wilgotnego. Przejmowanie, przewodzenie, przenikanie i wymiana ciepła. Obiegi silników tłokowych i turbinowych. Chłodziarki sprężarkowe, absorpcyjne, gazowe, pompy ciepła. Komfort cieplny człowieka, urządzenia klimatyzacyjne.

Wykład / w zależności od tematyki stosowane będą typy wykładów: konwencjonalny (treść przekazywana będzie bezpośrednio w gotowej do zapamiętania postaci opisowej z obszernym wyjaśnieniem), problemowy (problem naukowy lub praktyczny), konwersatoryjny (przeplatanie będą fragmenty mówione z wypowiedziami słuchaczy lub zadaniami teoretycznymi czy praktycznymi);

1. Podstawowe pojęcia termodynamiki. Energia wewnętrzna, entalpia, egzergia, praca, ciepło, równanie stanu gazów doskonałych. Prawo Avogadro. Mieszaniny gazów / 2 godziny.

2. Przemiany odwracalne i nieodwracalne. Praca przemiany. Pierwsza zasada termodynamiki. Entropia. Charakterystyczne przemiany gazu. Druga zasada termodynamiki. Metody pomiaru ciśnienia gazu, temperatury / 2 godziny.

3. Wytwarzanie i właściwości pary wodnej. Charakterystyki pary wodnej. Własności i przemiany powietrza wilgotnego. Zastosowania wykresu Moliera do obliczania przemian powietrza wilgotnego. / 2 godziny

4. Równania ciągłości strugi i bilansu energii. Zastosowania ciągłości strugi. Wypływ cieczy i parametry krytyczne. Dysze de Lavala i Venturiego / 2 godzina

5. Przejmowanie ciepła. Przewodzenie ciepła. Wymiana ciepła przez promieniowanie. Przenikanie ciepła przez ścianki płaskie i cylindryczne / 2 godziny.

6. Obiegi silników tłokowych. Obieg Carnota. Obiegi silników turbinowych / 2 godzina

7. Chłodziarki sprężarkowe i ich obiegi. Czynniki robocze. Chłodziarki absorpcyjne. Chłodziarki gazowe. Pompy ciepła / 2 godziny.

Ćwiczenia / w zależności od tematyki stosowane będzie bezpośrednie lub pośrednie przekazywanie wiadomości, wymiana zdań między nauczycielem i studentami oraz wspólne rozwiązywanie problemów. Praktyczne przedstawienie budowy i zasady działania układów z wykorzystaniem urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych. Rozwiązywanie zadań rachunkowych.

1. Obliczenia parametrów gazu doskonałego, obliczenia bilansu energii układu zamkniętego i otwartego / 2 godziny.

2. Przemiany gazowe, obliczenia parametrów przemian fazowych / 2 godziny.

3. Obliczenia wymiany i przewodzenia ciepła / 2 godziny.

Laboratoria / stosowane będą problemowe metody samodzielnego dochodzenia do wiedzy, oparte na twórczej aktywności poznawczej, polegającej na rozwiązywaniu problemów umożliwiających przekształcanie wiedzy biernej w wiedzę czynną oraz sprzyjające przyswajaniu nowych wiadomości z stosowaniem ich w praktyce/metody dydaktyczne

1. Pomiar temperatury różnymi metodami, wyznaczanie ciepła topnienia lodu / 2 godziny,

2. Badanie wymiany i przewodzenia ciepła. / 2 godziny

podstawowa:

- Walentynowicz J.: Termodynamika techniczna i jej zastosowania, WAT Warszawa 2010;

- Zalewski W.: Systemy i urządzenia chłodnicze. Politechnika Krakowska, Kraków 2007;

- Panas J., Zmywaczyk J., Koniorczyk P.: Termodynamika. Zbiór zadań, 1987

uzupełniająca:

- Terpiłowski J. i inni: Termodynamika. Pomiary cieplne, WAT Warszawa 1994;

- Wiśniewski S.: Termodynamika techniczna, PWN Warszawa 1980;

- Szargut J.: Termodynamika techniczna, WPŚl Gliwice 2005;

- Deh U.: Klimatyzacja w samochodzie. WKiŁ Warszawa 2000;

- Wiśniewski S.: Wymiana ciepła, 1988.

symbol / efekt kształcenia / odniesienie do efektów kierunku

W1 / ma wiedzę w zakresie fizyki, obejmującą mechanikę, termodynamikę, optykę, akustykę, elektryczność i magnetyzm, fizykę laserów, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w elementach i układach mechanicznych oraz w ich otoczeniu, / K_W02,

W2 / ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie mechaniki płynów i termodynamiki technicznej oraz szczegółową w zakresie procesu spalania i wymiany ciepła / K_W14,

U1 / potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary wielkości fizycznych (mechanicznych, pneumatycznych, hydraulicznych i elektrycznych) oraz symulacje komputerowe zmian wartości w funkcji przyjętych zmiennych, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski / K_U08,

U2 / potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania, ocenić rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy i usługi w zakresie mechaniki i budowy maszyn / K_U18,

K1 / ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera-mechanika, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje / K_K02,

K2 / potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role, ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania / K_K03,

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie:

- kolokwium końcowego,

- sprawdzianów bieżących,

- odpowiedzi / rozwiązywanych zadań na zajęciach

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie:

- obecność na zajęciach laboratoryjnych;

- zaliczenie sprawdzianu pisemnego lub ustnego z przygotowania do każdego ćwiczenia laboratoryjnego;

- wykonanie i zaliczenie sprawozdania z każdego ćwiczenia laboratoryjnego.

Zaliczenie przedmiotu (egzamin) jest prowadzone w formie kolokwium pisemnego, warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych oraz ćwiczeń laboratoryjnych,

efekty W1, W2, U1, K1, K2 sprawdzane są podczas zajęć laboratoryjnych oraz na ćwiczeniach,

efekty W1, W2, U2 – weryfikowane są podczas egzaminu,

efekty W1, W2, K1 - zaliczenie sprawozdania z laboratorium..

Nie dotyczy