Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Termodynamika i transport ciepła - IV sem.

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WMTSXCSI-TiTC4
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Termodynamika i transport ciepła - IV sem.
Jednostka: Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa
Grupy:
Strona przedmiotu: http://www.wmt.wat.edu.pl/index.php/zait-materialy-dydaktyczne
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

I stopnia

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowy

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W 30/+; C 16/+; L 14/+; Razem: 60

Przedmioty wprowadzające:

Matematyka I, II, III: znajomość rachunku różniczkowego i całkowego

Fizyka I, II: znajomość podstawowych praw fizycznych.

Mechanika I: znajomość podstawowych równań kinematyki i dynamiki punktu materialnego oraz definicji pędu, energii kinetycznej i potencjalnej

Informatyka I: znajomość wybranego języka programowania, Excela


Programy:

semestr czwarty / inżynieria bezpieczeństwa / wszystkie specjalności

Autor:

dr hab. inż. Janusz ZMYWACZYK,

prof. dr hab. inż. Piotr KONIORCZYK,

prof. dr hab. inż. Janusz TERPIŁOWSKI,

prof. dr hab. inż. Andrzej PANAS

Bilans ECTS:

1. Udział w wykładach / 30

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów i przygotowanie do zaliczenia / 10

3. Udział w ćwiczeniach / 16

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 16

5. Udział w laboratoriach / 14

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 31

7. Udział w konsultacjach / 2

8. Udział w zaliczeniu / 1

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 120 / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.+8.=63 / 2,0 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5.+6.=45 / 1,5 ECTS


Skrócony opis:

Podstawowe pojęcia termodynamiki. Pierwsza zasada termodynamiki. Druga zasada termodynamiki. Kierunek przebiegu zjawisk nieodwracalnych. Własności gazów doskonałych i półdoskonałych. Typowe przemiany gazów doskonałych. Gazy rzeczywiste. Właściwości jednoskładnikowych substancji rzeczywistych. Obiegi porównawcze maszyn cieplnych. Spalanie i elementy kinetyki reakcji chemicznych. Ogólna charakterystyka wymiany ciepła. Ustalone przewodzenie ciepła przez ścianki, pręty i żebra. Konwekcja swobodna oraz wymuszona – podstawowe zależności kryterialne. Radiacyjna wymiana ciepła w ośrodku diatermicznym. Podstawowe zagadnienia konwersji energii: sposoby gromadzenia i transportu energii, niekonwencjonalne źródła energii (kolektory słoneczne, ogniwa fotowoltaiczne, ogniwa paliwowe).

Pełny opis:

Wykład / Wykłady oraz ćwiczenia audytoryjne są ilustrowane prezentacjami wizualnymi w celu dostarczenia wiedzy określonej efektami W1, W2, U1, U2, U3, K1

1. Podstawowe pojęcia termodynamiki: stan termodynamiczny układu, parametry i funkcje stanu, zerowa zasada termodynamiki, równanie stanu gazów doskonałych, roztwory gazów doskonałych / 2

2. Pierwsza zasada termodynamiki: praca, ciepło, energia wewnętrzna, bilans energii dla układu zamkniętego oraz dla układu otwartego w stanie ustalonym, uogólnione równanie Bernoulliego / 2

3. Druga zasada termodynamiki: entropia, statystyczna interpretacja entropii, zasada wzrostu entropii, termodynamiczna strzałka czasu w kosmologii, druga zasada termodynamiki dla obiegów / 2

4. Kierunek przebiegu zjawisk nieodwracalnych: praca maksymalna i egzergia / 2

5. Własności gazów doskonałych i półdoskonałych: ciepło właściwe, energia wewnętrzna, entalpia, entropia gazów doskonałych i półdoskonałych / 2

6. Typowe przemiany gazów doskonałych (przemiana: izotermiczna, izobaryczna izochoryczna, izentropowa, politropowa / 2

7. Gazy rzeczywiste: współczynniki termodynamiczne, równania stanu gazów rzeczywistych (van der Waalsa, Berthelota, Dietericiego), przyrosty energii wewnętrznej, entalpii oraz entropii gazów rzeczywistych / 2

8. Właściwości jednoskładnikowych substancji rzeczywistych: warunki równowagi substancji jednoskładnikowej, efekt zjawiska Joule’a-Thomsona, przemiany fazowe (I-go i II-go rodzaju), ciecze przegrzane / 2

9. Obiegi porównawcze maszyn cieplnych: obiegi silników tłokowych i sprężarek / 2

10. Spalanie i elementy kinetyki reakcji chemicznych (parametry charakteryzujące proces spalania, ciepło spalania, minimalna energia zapłonowa, zapotrzebowanie powietrza do spalania, skład reagentów w stanie równowagi) / 4

11. Podstawy fizykochemii spalania i wybuchów (definicja wybuchu, typy wybuchów: wybuchy fizyczne i chemiczne, charakterystyka wybuchów homogenicznych (cieplne, fotochemiczne) i heterogenicznych (deflagracja, detonacja)) / 3

12. Charakterystyka źródeł zapłonu w środowisku technologicznym (otwarty ogień, iskry, łuk elektryczny, samozapłon) / 1

13. Ogólna charakterystyka wymiany ciepła: podstawowe definicje wielkości cieplnych oraz mechanizmy i prawa wymiany ciepła w przypadku przewodzenia, konwekcji i promieniowania / 2

14. Podstawowe zagadnienia konwersji energii: sposoby gromadzenia i transportu energii, niekonwencjonalne źródła energii (kolektory słoneczne, ogniwa fotowoltaiczne, ogniwa paliwowe) / 2

Ćwiczenia / Ćwiczenia audytoryjne polegają na rozwiązywaniu zadań w celu uporządkowania, ugruntowania i upraktycznienia wiedzy określonej efektami W1, W2, W3, W4 i K1

1. Obliczanie parametrów termodynamicznych gazów i roztworów gazów doskonałych / 2

2. Sporządzanie bilansów energii w układach zamkniętych i otwartych / 2

3. Obliczanie parametrów p, V, T podczas realizacji typowych przemian gazów doskonałych / 2

4. Obliczanie parametrów p, V, T oraz przyrostów energii wewnętrznej, entalpii oraz entropii podczas realizacji typowych przemian gazów rzeczywistych / 2

5. Obliczanie parametrów termodynamicznych podczas realizacji obiegów termodynamicznych maszyn cieplnych / 2

6. Obliczanie zapotrzebowanie powietrza do spalania. Ilość i skład spalin. Temperatura spalania / 2

7. Obliczanie wielkości cieplnych dla zagadnień ustalonego przewodzenia ciepła / 4

Literatura:

Laboratoria / Ćwiczenia laboratoryjne polegają na wykonywaniu przez grupę studentów pomiarów i badań z wykorzystaniem dedykowanych stanowisk laboratoryjnych w celu opanowania umiejętności U1,

U2 i U3

1. Przegląd podstawowych metod i technik pomiaru temperatury / 2. Pomiary temperatury termometrami termoelektrycznymi. Wyznaczenie czasu charakterystycznego czujnika / 2

3. Pomiary temperatury termometrami rezystancyjnymi / 2

4. Pomiar wilgotności powietrza / 2

5. Pomiar przewodności cieplnej ciał stałych. Określanie rozkładu pól temperatury metodą obliczeń numerycznych / 2

6. Badania kolektora słonecznego / 2

7. Badanie ogniw i baterii słonecznych / 2

Efekty uczenia się:

1. Udział w wykładach / 30

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów i przygotowanie do zaliczenia / 10

3. Udział w ćwiczeniach / 16

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 16

5. Udział w laboratoriach / 14

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 31

7. Udział w konsultacjach / 2

8. Udział w zaliczeniu / 1

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 120 / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.+8.=63 / 2,0 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5.+6.=45 / 1,5 ECTS

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Zaliczenie wykładów jest przeprowadzane w formie pisemnej z pytaniami testowymi oraz problemowymi z możliwością włączenia dodatkowego zaliczenia ustnego, które jest przeprowadzane w przypadku niejednoznacznego wyniku części pisemnej.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia wykładów jest uzyskanie pozytywnych ocen zaliczenia ćwiczeń i zajęć laboratoryjnych.Efekty W1 i W2 sprawdzane są przede wszystkim podczas testu i zaliczenia wykładów..

Zaliczenie ćwiczeń na ocenę jest przeprowadzane w formie pisemnego testu – kolokwium, sprawdzającego efekt W1 i W2, z zadaniami zamkniętymi. Przy ustalaniu oceny końcowej uwzględniane są oceny cząstkowe uzyskane w trakcie zajęć z wagą nieprzekraczającą połowy wagi oceny kolokwialnej.

Warunkiem koniecznym do uzyskania zaliczenia ćwiczeń jest uzyskanie pozytywnych ocen z kolokwium/kolokwiów oraz pozytywnych ocen z odpowiedzi na pytania kontrolne sprawdzające efekty W1 i W2 oraz oceny rozwiązań zadań rachunkowych realizowanych w trakcie zajęć.

Zaliczenie zajęć laboratoryjnych na ocenę jest przeprowadzane na podstawie średniej ocen testów sprawdzających przygotowanie do wykonania poszczególnych ćwiczeń oraz ocen pisemnych sprawozdań z wykonanych ćwiczeń.

Warunkiem koniecznym do uzyskania zaliczenia zajęć laboratoryjnych jest uzyskanie pozytywnych ocen odpowiedzi na pytania kontrolne i pozytywnych ocen pisemnych sprawozdań z wykonanego ćwiczenia.

Przy ustalaniu oceny końcowej można uwzględnić oceny zaliczenia ćwiczeń i laboratoriów z wagą nieprzekraczającą 50%:

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.0.0-9 (2024-12-18)