Termodynamika techniczna
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 0800-TERMOTECH |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Termodynamika techniczna |
Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
Grupy: |
Przedmioty do wyboru dla Fizyki Technicznej Uzupełniające przedmioty z fizyki ogólnej |
Strona przedmiotu: | https://moodle7.fizyka.umk.pl/ |
Punkty ECTS i inne: |
6.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Wymagania wstępne: | Elementy matematyki na poziomie szkoły średniej. Podstawy rachunku różniczkowego i całkowego. Elementy fizyki na poziomie szkoły średniej i uniwersyteckiego kursu fizyki ogólnej. |
Rodzaj przedmiotu: | uzupełnienie kanonu |
Całkowity nakład pracy studenta: | 1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (godziny kontaktowe): - udział w wykładach 15 godz., - udział w laboratorium: 45 godz., Praca indywidualna studenta: - przygotowanie do wykładu- 15 godz - przygotowanie do laboratorium– 30 godz. - czytanie literatury- 15 godz. - przygotowanie do egzaminu- 30 godz. - przygotowanie do kolokwium – 20 godz. Łącznie: 170 godz. (6 ECTS) |
Efekty uczenia się - wiedza: | Wykład: - ma wiedzę o podstawowych pojęciach i prawach termodynamiki; realizuje efekt kierunkowy K_W01, K_W02, K_W03, K_W04 i K_W05 dla fizyki, K_W02 dla fizyki i fizyki technicznej, K_W01, K_W03 i K_W05 dla astronomii - posiada zaawansowaną wiedzę z zakresu termodynamiki technicznej pozwalającą na modelowanie procesów termodynamicznych w prostych układach cieplnych; realizuje efekt kierunkowy K_W02 dla fizyki i K_W01 dla fizyki technicznej, K_W02 dla astronomii Laboratorium: - ma wiedzę o zasadach przeprowadzania obliczeń analitycznych i numerycznych parametrów termodynamicznych charakteryzujących układy termodynamiczne; realizuje efekt kierunkowy K_W02, K_W04 i K_W05 dla fizyki, K_W03, K_W04, K_W05 dla fizyki technicznej oraz K_W02, K_W03 dla astronomii |
Efekty uczenia się - umiejętności: | Wykład i laboratorium: - potrafi zastosować równania bilansowe do opisu procesów fizycznych (przemian termodynamicznych) w układach termodynamicznych zamkniętych, otwartych stacjonarnych i częściowo stacjonarnych; realizuje efekt kierunkowy K_U01, K_U03, K_U04 dla fizyki, oraz K_U01, K_U03, K_U04, K_U06 dla fizyki technicznej, K_U01, K_U02 dla astronomii - potrafi wykorzystać wspomagający program komputerowy TEST (The Expert System for Thermodynamics) do wykonania obliczeń numerycznych dla ww układów termodynamcznych; realizuje efekt kierunkowy K_U01, K_U03, K_U04, K_U06 dla fizyki technicznej, K_U02 dla astronomii |
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | Wykład i laboratorium: – rozumie fundamentalne znaczenie wiedzy dla ludzkości i posiada świadomość ograniczeń własnej wiedzy, rozumie znaczenie i wpływ działalności inżynierskiej na środowisko naturalne; realizuje efekty kierunkowe K_K01, K_K02 dla fizyki i fizyki technicznej oraz K_K03 dla fizyki technicznej. K_K01 dla astronomii |
Metody dydaktyczne: | Wykład: Metoda informacyjna z elementami pogadanki, wspieranie przez inscenizację dyskusji w ramach metody problemowej, formułowanie, rozwiązywanie i wyjaśnianie problemów Laboratorium: Metoda problemowa. Sformułowanie problemu z krótkim wyjaśnieniem podstaw teoretycznych, rozwiązanie problemu przy użyciu programu komputerowego (program TEST: The Expert System for Thermodynamics), a także, dla prostych przypadków, analitycznie. |
Metody dydaktyczne podające: | - opis |
Metody dydaktyczne poszukujące: | - klasyczna metoda problemowa |
Skrócony opis: |
Wykład: Podstawy termodynamiki, ciepło i praca, temperatura, pojęcie stanu, parametry i funkcje termodynamiczne. Przemiany i obiegi termodynamiczne. Prawa termodynamiki w odniesieniu do układów zamkniętych, otwartych stacjonarnych i częściowo stacjonarnych. Laboratorium: Opis ilościowy układów zamkniętych; przemiany fazowe. Opis ilościowy i projektowanie urządzeń otwartych stacjonarnych: wymienniki ciepła, dysze, dyfuzory, dławiki gazu, turbiny, sprężarki, pompy, silniki cieplne, siłownie parowe i chłodziarki sprężarkowe. Opis ilościowy i projektowanie układów częściowo stacjonarnych: napełnianie i opróżnianie zbiorników. Wykorzystanie tablic termodynamicznych i wspierających programów komputerowych (computer aided thermodynamic tables) |
Pełny opis: |
Wykład: 1. Układ, stan, parametry i funkcje stanu. Przemiany termodynamiczne 2. Ciepło i temperatura; zerowa zasada termodynamiki 3. Praca i ciepło. Pierwsza zasada termodynamiki dla układów zamkniętych 4. Energia wewnętrzna, praca objętościowa, entalpia 5. Ośrodki materialne w termodynamice. Termodynamiczne czynniki czyste i proste, diagramy fazowe, przemiany fazowe, modele ośrodków materialnych (gaz doskonały, półdoskonały i rzeczywisty, płyny, ciecze i ciała stałe) 6. Pierwsza zasada termodynamiki dla układów otwartych 7. Druga zasada termodynamiki. Entropia i nieodwracalność, procesy spontaniczne 8. Podstawowe równania termodynamiki technicznej Laboratorium: 1. Przemiany termodynamiczne w układach zamkniętych 2. Modele ośrodków materialnych; gazy, ciecze i ciała stałe 3. Układy półotwarte; napełnianie i opróżnianie zbiorników 4. Ciepło i entropia w układach zamkniętych 5. Układy stacjonarne izolowane 6. Generacja entropii w układach otwartych 7. Idealne (izentropowe) układy stacjonarne z wymianą ciepła 8. Rzeczywiste układy stacjonarne z wymianą ciepła |
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Andrzej J. Wojtowicz, Termodynamika Techniczna, Toruń 2012 (pdf na platformie moodle kursu) 2. Richard E. Sonntag, Claus Borgnakke i Gordon J. van Wylen, Fundamentals of thermodynamics, J. Wiley & Sons, 1998 Lektury uzupełniające: 1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, "Podstawy fizyki", t. 4, PWN, Warszawa 2007 (lub nowsze wydanie) 2. R. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, "Optyka, termodynamika, fale" ("Feynmana wykłady z fizyki", t. 1.2), PWN, Warszawa 2011 3. Wykład z termodynamiki w języku angielskim: https://ocw.mit.edu/courses/chemistry/5-60-thermodynamics-kinetics-spring-2008/ |
Metody i kryteria oceniania: |
Zaliczenie przedmiotu i wykładu na podstawie dwugodzinnego egzaminu pisemnego (test z problemami i zadaniami, maksymalna liczba punktów 40) i egzaminu ustnego, które weryfikują wszystkie efekty uczenia się. Ocena z egzaminu pisemnego: dst - od 15 punktów dst plus - od 18 db - od 21 db plus - od 24 bdb - od 27 Ocena końcowa z egzaminu uwzględnia ocenę z egzaminu pisemnego i ocenę z egzaminu ustnego, dodatkowo weryfikującego osiągnięcie zakładanych efektów uczenia się Ocena końcowa z przedmiotu jest obliczana z uwzględnieniem oceny końcowej z laboratorium (z wagą 0,4) i oceny końcowej z egzaminu (z wagą 0,6). Zaliczenie laboratorium na podstawie wyników uzyskanych z bieżących sprawdzianów na zajęciach oraz sprawdzianu końcowego (kolokwium) weryfikujących osiągnięcie wszystkich zakładanych efektów uczenia się. Punktowane są także raporty z bieżących zajęć i zadania domowe. Oceniane będą wyniki uzyskiwane w trakcie zajęć, w tym: Sprawdziany bieżące (kartkówki) - (1 pkt za każdą, max 10 punktów) Sprawdzian końcowy (kolokwium, przedostatnie zajęcia w semestrze) - max 40 punktów zadania domowe - max 2 punkty raporty z laboratorium - max 1 punkt obecność na zajęciach - max 2 punkty zaliczenia: dst 21 - 25 punktów dst plus 26 - 30 punktów db 31-35 punktów db plus 36 - 40 punktów b. db min 41 - punktów |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)
Okres: | 2023-02-20 - 2023-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
LAB
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 45 godzin
Wykład, 15 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Dorota Kowalska | |
Prowadzący grup: | Dorota Kowalska | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)
Okres: | 2024-02-20 - 2024-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
LAB
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 45 godzin
Wykład, 15 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Dorota Kowalska | |
Prowadzący grup: | Dorota Kowalska | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.