Termodynamika techniczna

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

wykłdy 24/egzamin;

ćwiczenia 10/zaliczenie na ocenę;

laboratoria 6/zaliczenie bez oceny;

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

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

kierunek – Mechanika i Budowa Maszyn / wszystkie specjalności

dr inż. Kazimierz Koliński

Stan termodynamiczny. Pierwsza i druga zasada termodynamiki. Właściwości gazów rzeczywistych. Właściwości i przemiany pary wodnej. Termodynamika procesów spalania. Wymiana i przewodzenie ciepła. Obiegi porównawcze silników tłokowych, turbinowych i sprężarek.Termodynamika przepływu ściśliwego. Chłodziarki i pompy ciepła. Urządzenia klimatyzacyjne.

1. Stan termodynamiczny.

1.1. Podstawowe pojęcia termodynamiki. Energia wewnętrzna, entalpia, entropia, praca, ciepło, równanie stanu gazów doskonałych. Prawo Avogadro. Mieszaniny gazów. (W/2).

1.2. Obliczenia parametrów gazu doskonałego. (Ć/2).

1.3 Wzorcowanie termometrów i pomiary temperatury różnymi meto-dami. (L/2).

2. Pierwsza i druga zasada termodynamiki.

2.1. Przemiany odwracalne i nieodwracalne. Praca przemiany. Pierw-sza zasada termodynamiki. Entropia. Charakterystyczne przemiany gazu. (W/2).

2.2. Obiegi gazów. Obieg Carnota. Druga zasada termodynamiki. Egzergia. W/2).

2.3. Obliczenia bilansu energii układu zamkniętego i otwartego.(Ć/2).

3. Właściwości gazów rzeczywistych.

Gazy doskonałe i rzeczywiste. Przejścia fazowe. Równania stanu gazów rzeczywistych. Wybrane parametry gazów rzeczywistych.(W/2).

4. Właściwości i przemiany pary wodnej.

4.1.Wytwarzanie i właściwości pary wodnej. Parametry pary wodnej.

Przemiany pary wodnej. Przykład zastosowania przemiany pary

wodnej. Obiegi siłowni parowych. (W/2).

4.2. Roztwory gazów. Własności i przemiany powietrza wilgotnego.

Zastosowania wykresu Moliera. (W/2).

4.3. Obliczenia parametrów przemian gazów. (Ć/2).

5. Termodynamika procesów spalania.

5.1. Wartość opałowa i ciepło spalania. Statyka spalania. Efekt cieplny spalania. Zapłon i spalanie mieszanek. Trzecia zasada termodynamiki. (W/2).

5. 2. Obliczenia produktów reakcji spalania. (Ć/2).

6. Wymiana i przewodzenie ciepła.

6.1. Przewodzenia ciepła. Przejmowanie ciepła. Wymiana ciepła przez promieniowanie. Przenikanie ciepła przez ścianki płaskie i cylindryczne. (W/2).

6.2. Obliczenia wymiany i przewodzenia ciepła. (Ć/2).

6.3. Wymiana i przewodzenie ciepła. (L/2).

7. Obiegi porównawcze silników tłokowych, turbinowych

i sprężarek.

Obiegi silników tłokowych. Obiegi silników turbinowych – odzyski-wanie ciepła. Obiegi sprężarek. (W/2).

8. Termodynamika przepływu ściśliwego.

8.1. Równania ciągłości strugi i bilansu energii. Zastosowania ciągłości strugi. Wypływ cieczy elastycznej i parametry krytyczne. Dysze de Lavala i Bendermana. (W/2).

8.2. Pomiar parametrów przepływu gazu. (L/2).

9. Chłodziarki i pompy ciepła.

Chłodziarki sprężarkowe i ich obiegi. Czynniki robocze. Chłodziarki absorpcyjne. Chłodziarki gazowe. Pompy ciepła. (W/2).

10. Urządzenia klimatyzacyjne.

Komfort cieplny człowieka i metody jego oceny. Rozwiązania i obiegi urządzeń klimatyzacyjnych. Ogrzewanie i chłodzenie wnętrza. Kierunki rozwoju urządzeń klimatyzacyjnych. (W/2).

podstawowa:

1. J. Walentynowicz, Termodynamika techniczna i jej zastosowania, WAT Warszawa 2010.

2. E. Kalinowski E: Termodynamika. 1994,

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

uzupełniająca:

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

2. S. Wiśniewski: Termodynamika techniczna, PWN Warszawa 1980,

3. J. Szargut: Termodynamika techniczna, WPŚl Gliwice 2005,

4. W. Pudlik: Termodynamika. WPGd. Gdańsk 1998.

5. S. Wiśniewski: Obciążenia cieplne silników tłokowych, 1972,

6. S. Wiśniewski: Wymiana ciepła, 1988.

(Symbol -, treść / odniesienie do efektów kierunku)

W1 - Ma wiedzę w zakresie fizyki obejmującą mechanikę, termodynamikę, op-tykę akustykę, elektryczność i magnetyzm, fizykę laserów, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występują-cych w elementach i układach mechanicznych oraz w ich otoczeniu/ K_W02 +++;

W1 - 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 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, systemy, procesy i usługi w zakresie mechaniki i budowy maszyn/K_U18 ++;

K1 - Ma wiadomość 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+++.

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu.

• egzamin z przedmiotu jest w formie pisemnej,

• ćwiczenia są zaliczane na podstawie ocen wykonanych zadań rachunkowych i kolokwiów, natomiast ćwiczenia laboratoryjne są zaliczane na podstawie wiadomości i ocen za sprawozdania z wykonanych pomiarów. Wystawiana jest ocena łączna z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych.

Osiągnięcie poszczególnych efektów kształcenia weryfikowane jest następująco:

• efekty z kategorii wiedzy weryfikowane są podczas ćwiczeń i sprawdzianu pisemnego;

• efekty z kategorii umiejętności weryfikowane są podczas ćwiczeń;

• efekty z kategorii kompetencji społecznych weryfikowane są podczas ćwiczeń.

Nie dotyczy