Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Kinetyka procesowa
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Eugeniusz Molga
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inzynieria Chemiczna i Procesowa
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
brak
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
7
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Godziny kontaktowe 75 godz, w tym: - obecność na wykałdach -45 godz, - obecnośc na ćwoczenaich projektowych - 30 godz.. Przygotowanie projektów i ich zaliczanie - 50 godz. Przygotowanie do egzaminu - 60 godz. Razem nakład pracy studenta - 185 godz = 7 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Obecność na wykładach - 45 godz. Obecność na ćwiczeniach projektowych - 30 godz. Razem 75 godz. = 3 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Przygotowanie projektów - 50 godz. Przygotowanie sie do egzaminu - 60 godz. razem 110 godz. = 5 ETCS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład45h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość matematyki (rachunek różniczkowy i całkowy, równania różniczkowe zwyczajne, elementy statystyki stosowanej), chemii fizycznej, termodynamiki procesowej oraz wymiany ciepła. Wskazana jest umiejętność posługiwania się programami komputerowymi takimi jak Excel i Mathcad.
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Wykład: dotyczy podstaw teoretycznych procesów jednostkowych i obejmuje nauczanie o zjawiskach przenoszenia pędu, energii i masy, również w obecności biegnącej równocześnie reakcji chemicznej. Projekt: dotyczy podstaw teoretycznych i metod obliczeniowych w rozwiązywaniu problemów przenoszenia pędu, energii i masy, również w obecności biegnącej równocześnie reakcji chemicznej.
Treści kształcenia:
Wykład: Wprowadzenie: zakres tematyczny przedmiotu i definicje podstawowych pojęć (strumień, gęstość strumienia). Mechanizmy procesów przenoszenia (molekularny i makroskopowy); Bilanse ogólne i różniczkowe masy. Równanie ciągłości; Klasyfikacja płynów. Modele reologiczne płynów; Bilanse ogólne i różniczkowe pędu. Molekularne przenoszenie pędu. Równanie ruchu, równanie Naviera-Stokesa; Podstawy teorii burzliwości przepływu. Teoria warstwy przyściennej; Wyznaczanie rozkładów prędkości i naprężeń w płynach o różnych właściwościach reologicznych, płynących w układach o różnej geometrii; Przepływy w układach rozproszonych. Klasyfikacja przepływów. Metody opisu ruchu pojedynczych ziaren, kropli i pęcherzy. Przepływy w zawiesinach, emulsjach i w barbotażu. Przepływ przez warstwy porowate. Dyspersja i koalescencja; Przypomnienie podstaw przenoszenia energii przewodzenie i konwekcja. Równanie energii. Wymiana ciepłą przy opływie płyty. Przepływ płynów z dyssypacją energii; Podstawy przenoszenia masy dyfuzyjny i konwekcyjny mechanizm przenoszenia. Dyfuzja ustalona i nieustalona; Wnikanie masy (konwekcja). Modele wnikania masy. Wnikanie masy w różnych układach geometrycznych. Konwekcja w przepływie burzliwym; Przenikanie masy. Bilans absorbera; Przenoszenie masy w układach rozproszonych: wnikanie masy w przepływie kropli i pęcherzy ( w fazie rozproszonej i ciągłej); Kinetyka reakcji homogenicznych i heterogenicznych; Wnikanie masy z równoczesną reakcją chemiczną (reakcje chemiczne w układach płyn-płyn). Reakcje chemiczne w układach płyn ciało stałe. Projekt: Przyswojenie podstawowych pojęć (strumień, gęstość strumienia); Wykorzystanie równania ciągłości; Bilanse ogólne i różniczkowe pędu. Molekularne przenoszenie pędu. Równanie ruchu, równanie Naviera-Stokesa; Obliczanie warstwy przyściennej; Wyznaczanie rozkładów prędkości i naprężeń w płynach o różnych właściwościach reologicznych, płynących w układach o różnej geometrii; Opis przepływów w układach rozproszonych (ruchu pojedynczych ziaren, kropli i pęcherzy, przepływu w zawiesinach, emulsjach i w barbotażu). Obliczanie przepływu przez warstwy porowate; Równanie energii. Obliczanie przepływu płynów z dyssypacją energii; Przyswojenie podstaw przenoszenia masy dyfuzyjny i konwekcyjny mechanizm przenoszenia. Dyfuzja ustalona i nieustalona; Obliczanie współczynników wnikanie masy w różnych układach geometrycznych. Konwekcja w przepływie burzliwym; Przenikanie masy. Bilans absorbera; Wnikanie masy w przepływie kropli i pęcherzy ( w fazie rozproszonej i ciągłej); Kinetyka reakcji homogenicznych i heterogenicznych; Wnikanie masy z równoczesną reakcją chemiczną (reakcje chemiczne w układach płyn-płyn). Reakcje chemiczne w układach płyn ciało stałe.
Metody oceny:
Wykład: Egzamin pisemny (zadania problemowe) oraz ustny. Ćwiczenia projektowe: Zaliczenie kolokwiów i projektów.
Egzamin:
tak
Literatura:
R. Pohorecki, S. Wroński, Kinetyka i Termodynamika Procesów Inżynierii Chemicznej, WNT, 1979. S. Wroński, R. Pohorecki, J. Siwiński, Przykłady obliczeń z termodynamiki i kinetyki procesów inżynierii chemicznej, WNT, 1979. S. Wroński, R. Pohorecki, J. Siwiński, Numerical Problems in Thermodynamics and Kinetics of Chemical Engineeirn Processes, Begell House, Inc. New York, 1998. R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N. Lightfoot, Transport Phenomena, Wiley Inc., New York, 2001. T.K. Sherwood, R.L. Pigford, Ch.R. Wilke, Mass Transfer, McGraw-Hill, New York, 1975.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W_01
ma wiedże nizbędną do sporządzania bilansów masy, skąłdnika i energii z uzwględnieniem zjawisk przenoszenia pędu, masy i energii
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny. ustne zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U_01
Potrafi projektować podstawowe procesy i operacje jednostkowe w inżynierii chemicznej i procesowej
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny. zaliczenie ustne projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U11
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U14
Efekt U_02
potrafi posługiwac się programami komputerowymi i formułowąc własne programu do obliczen projektowych w kinetyce procesowej
Weryfikacja: egzamin piesny i ustny, ustne zlaiczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U05
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K_01
Potrafi myślec i działać zgodnie z zasadami logiki
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny, ustne zaliczenie projektów
Powiązane efekty kierunkowe: K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K06