Termodynamika i Termokinetyka ADI sem..2

Druk DNiSS nr PK_10
OPIS MODUŁU KSZTAŁCENIA (SYLABUS)
NAZWA PRZEDMIOTU/MODUŁU KSZTAŁCENIA:
Termodynamika i termokinetyka
Kod przedmiotu: ADI.24
Rodzaj przedmiotu: podstawowy ; obowiązkowy
Wydział: Budowy Maszyn i Informatyki
Kierunek: Automatyka i robotyka
Specjalność (specjalizacja):
Poziom studiów: pierwszego stopnia
Profil studiów: ogólnoakademicki
Forma studiów:
Rok: 1
stacjonarne
Semestr:
2
Formy zajęć i liczba godzin: wykłady – 15 ; ćwiczenia audytoryjne – 15 ;
Język/i, w którym/ch realizowane są zajęcia: zajęcia w języku polskim
Liczba punktów ECTS: 3
Osoby prowadzące:
wykład:
Andrzej Sucheta, dr hab.inż prof. ATH, [email protected]
ćwiczenia audytoryjne:
Maria Wójcik, mgr inż., [email protected]
___________________________________________________________________________
1. Założenia i cele przedmiotu: Zapoznanie słuchaczy z podstawami teoretycznymi
przemian energetycznych oraz właściwościami substancji uczestniczących w tych
przemianach. Poznanie praw opisujących zjawiska przepływu ciepła i ich zastosowanie do
obliczeń pól temperatury i przepływów energii cieplnej. Na ćwiczeniach audytoryjnych
studenci poznają praktyczne zastosowania termodynamiki i wymiany ciepła oraz metody
rozwiązywania zadań z tej dziedziny.
2. Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi:
nie stawia się wymagań co do konieczności wcześniejszego zaliczania innych przedmiotów.
3. Opis sposobu wyznaczania punktów ECTS
Forma aktywności
Liczba godzin
15 godz.
Udział w wykładach
Studiowanie tematyki wykładów
15 godz.
Przygotowanie się do kolokwiów z tematyki wykładów
5 godz.
Udział w zajęciach audytoryjnych
15 godz.
Rozwiązywanie zadań domowych
20 godz.
Przygotowanie się do kolokwiów
10 godz.
Suma godzin
80 godz.
Liczba punktów ECTS dla modułu (przedmiotu)
3 ECTS
Strona 1 z 4
317559738
4. Wskaźniki sumaryczne
a) liczba godzin dydaktycznych (tzw. kontaktowych) i liczba punktów ECTS na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich.
Liczba godzin kontaktowych – 30
Liczba punktów ECTS – 3
b) liczba godzin dydaktycznych (tzw. kontaktowych) i liczba punktów ECTS na zajęciach o
charakterze praktycznym.
Liczba godzin kontaktowych –
15
Liczba punktów ECTS – 2
5. Zakładane efekty kształcenia
Numer
(Symbol)
Odniesienie
do efektów
kształcenia
dla kierunku
Efekty kształcenia dla przedmiotu
WIEDZA
ADI.24_W01 Posiada podstawową wiedzę w zakresie pojęć
stosowanych w termodynamice, zna podstawowe
zasady termodynamiki i reguły ich poprawnego
stosowania
ADI.24_W02 Ma podstawową wiedzę z zakresu wymiany ciepła
UMIEJĘTNOŚCI
ADI.24_U01 Potrafi zestawiać bilanse masowe i energetyczne
dla prostych układów termodynamicznych i dla
różnych substancji
ADI.24_U02 Potrafi korzystać z literatury w poszukiwaniu
danych termofizycznych
ADI.24_U03 Potrafi rozwiązywać zadania jednowymiarowego,
ustalonego przewodzenia ciepła w przegrodach,
prętach i w żebrach i zadania nieustalonego
przewodzenia ciepła w ciałach o stałych skupionych
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
ADI.24_K01 Ma świadomość wpływu na środowisko metod
pozyskiwania i przetwarzania energii oraz
odpowiedzialności inżynierów w tym zakresie
AR1A _W02
AR1A_W19
AR1A_U26
AR1A_U01
AR1A_U26
AR1A_K02
6. Odniesienie efektów kształcenia do form zajęć i sposób oceny osiągnięcia przez
studenta efektów kształcenia
Numer
(Symbol)
Efekty kształcenia dla przedmiotu
WIEDZA
ADI.24_W01 Posiada podstawową wiedzę w zakresie pojęć
stosowanych w termodynamice, zna podstawowe
zasady termodynamiki i reguły ich poprawnego
stosowania
ADI.24_W02 Ma podstawową wiedzę z zakresu wymiany ciepła
UMIEJĘTNOŚCI
ADI.24_U01 Potrafi zestawiać bilanse masowe i energetyczne dla
prostych układów termodynamicznych i dla różnych
substancji
ADI.24_U02 Potrafi korzystać z literatury w poszukiwaniu
Strona 2 z 4
Odniesienie
do form zajęć
Sposób oceny
wykład,
ćwiczenia
kolokwium
wykład
kolokwium
ćwiczenia
odpowiedź
przy tablicy,
kolokwia
zadania
ćwiczenia
317559738
danych termofizycznych
ADI.24_U03
ADI.24_K01
Potrafi rozwiązywać zadania jednowymiarowego,
ustalonego przewodzenia ciepła w przegrodach,
prętach i w żebrach i zadania nieustalonego
przewodzenia ciepła w ciałach o stałych skupionych
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
Ma świadomość wpływu na środowisko metod
pozyskiwania i przetwarzania energii oraz
odpowiedzialności inżynierów w tym zakresie
ćwiczenia
domowe,
kolokwia
zadania
domowe,
kolokwia
wykład
kolokwium
7. Opis sposobu weryfikacji osiągniętych przez studenta założonych dla przedmiotu
efektów kształcenia
ADI.24_W01, ADI.24_W02, ADI.24_K01 - weryfikowane za pomocą dwóch sprawdzianów
pisemnych (ok. 30 min. każdy), których tematyka ściśle wiąże się z treściami programowymi
przekazywanymi na wykładzie. Pierwszy sprawdzian w 8 tygodniu zajęć, drugi sprawdzian
w 15 tygodniu zajęć.
ADI.24_U01, ADI.24_U02, ADI.24_U03 - weryfikowane za pomocą dwóch sprawdzianów
pisemnych z zadań (ok. 45 min. każdy), których tematyka ściśle wiąże się z treściami
programowymi przekazywanymi na ćwiczeniach. Pierwszy sprawdzian w 8 tygodniu zajęć,
drugi sprawdzian w 15 tygodniu zajęć.
8. Opis zasad zaliczania przedmiotu i sposobu ustalania oceny końcowej z przedmiotu.
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest:
 zaliczenie dwóch sprawdzianów pisemnych, w 8. oraz 15. tygodniu zajęć, z zagadnień
będących tematyką wykładów,
 zaliczenie dwóch sprawdzianów pisemnych, w 8. oraz 15. tygodniu zajęć, z zagadnień
będących tematyką ćwiczeń
Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną z ocen zaliczających wykłady i ćwiczenia
audytoryjne.
9. Opis form zajęć
a) Wykłady
 Treści programowe (tematyka zajęć):
1. Wielkości podstawowe i jednostki miar stosowane w termodynamice – masa, i ilość
substancji, ciśnienie, praca, ciepło, energia, moc. Zasady tworzenia oznaczeń.
2. Zerowa zasada termodynamiki – stan termiczny czynnika, termiczne parametry stanu,
równanie stanu dla gazu doskonałego, półdoskonałego i mieszaniny gazowej.
3. I zasada termodynamiki – pojęcie przemiany termodynamicznej, energia układu.
Sposoby dostarczania i wyprowadzania energii z układu: praca, ciepło, entalpia, energia
elektryczna. Bilans energetyczny przemiany czynnika termodynamicznego.
4. Wzmianka o II zasadzie termodynamiki - pojęcie entropii. Szczególne przypadki II
zasady termodynamiki.
5. Typowe przemiany termodynamiczne: izobara, izochora, izoterma, adiabata.
Strona 3 z 4
317559738
Podstawowe pojęcia dla ruchu ciepła. Klasyfikacja wymiany ciepła. Przewodzenie
ciepła. Prawo Fouriera. Ustalone przewodzenie i przenikanie ciepła przez przegrody.
7. Konwekcja. Zastosowanie teorii podobieństwa do wyznaczania konwekcyjnego
współczynnika wnikania ciepła.
8. Przykłady złożonych przypadków przepływu ciepła. Przewodzenie ciepła w prętach i
żebrach. Wymienniki ciepła.
9. Przewodzenie ciepła w stanie nieustalonym. Równanie Fouriera-Kirchoffa, warunki
brzegowe. Metody rozwiązywania zagadnień nieustalonego przewodzenia ciepła.
6.
 Metody dydaktyczne: Wykład prowadzony metodą tradycyjną
 Forma i warunki zaliczenia: Warunkiem zaliczenia całości przedmiotu jest zaliczenie
dwóch kolokwiów pisemnych z materiału wykładu i dwóch kolokwiów pisemnych z zadań.
 Wykaz literatury podstawowej:
1. Składzień J.: Termodynamika i termokinetyka, Skrypt Pol.Śląskiej. Gliwice, 1985.
2. Gdula S.J.: Podstawy techniki cieplnej dla automatyków., Skrypt Pol.Śląskiej. Gliwice,
1976.
3. Wiśniewski S. , Wiśniewski T.: Wymiana ciepła, WNT, Warszawa, 1997.
 Wykaz literatury uzupełniającej:
1. Gdula S.J. (red): Przewodzenie ciepła. PWN, Warszawa, 1985.
2. Kostowski E.: Przepływ ciepła, Skrypt Pol.Śląskiej. Gliwice, 1996.
b) Ćwiczenia audytoryjne
 Treści programowe (tematyka zajęć):
1. Przeliczanie jednostek miar. Zastosowanie termicznego równania stanu dla gazu
doskonałego i dla mieszanin gazów doskonałych. Przykłady powiązania termicznego
równania stanu i równania bilansu energii.
2. Obliczanie pracy i innych sposobów wymiany energii z układem. Bilansowanie
energetyczne układów zamkniętych i otwartych.
3. Bilanse masowe i energetyczne dla gazów doskonałych w układach z typowymi
przemianami termodynamicznymi.
4. Ustalone przewodzenie ciepła przez przegrody: płaską i rurową.
5. Obliczanie współczynników wnikania ciepła z równań kryterialnych.
6. Przewodzenie ciepła w prętach i przez powierzchnie ożebrowane.
7. Obliczenia cieplne wymienników ciepła.
8. Inżynierskie metody rozwiązywania jednowymiarowych, nieustalonych zagadnień
przewodzenia ciepła.
 Metody dydaktyczne: Rozwiązywanie przykładowych zadań przez prowadzącego oraz
prezentowanie przez studentów rozwiązań zadań domowych.
 Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych jest na podstawie obecności,
aktywności na zajęciach oraz zaliczenia dwóch kolokwiów w ciągu semestru.
 Wykaz literatury podstawowej:
1. Szargut J., Guzik A., Górniak H.: Zadania z termodynamiki technicznej. Wyd. Pol.
Śląskiej, Gliwice, 2001.
2. Kostowski E. (red.): Zbiór zadań z przepływu ciepła, Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice, 2006.
 Wykaz literatury uzupełniającej:
1. strona internetowa: www.zt.ath.bielsko.pl
Strona 4 z 4
317559738