Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Termodynamika techniczna
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Mirosław Grabowski /adiunkt/
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika i Budowa Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
MN1A_15
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
6
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykłady: liczba godzin wg planu studiów - 20, zapoznanie się ze wskazana literaturą - 20, przygotowanie do zaliczenia - 30, razem - 70, ćwiczenia: liczba godzin wg planu studiów 10, przygotowanie do zaliczenia - 20, razem 30, laboratorium: liczba godzin wg planu studiów - 10, zapoznanie się z literaturą - 10, przygotowanie sprawozdania - 10, przygotowanie do zaliczenia - 20, razem - 50, Razem - 150
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykłady - 20 h; Ćwiczenia - 10 h; Laboratoria - 10 h; Razem - 40 h = 1,6 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
3
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład20h
  • Ćwiczenia10h
  • Laboratorium10h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Matematyka, Fizyka.
Limit liczby studentów:
Wykład: min 15; Ćwiczenia: 20 - 30; Laboratoria: 8 - 12
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest uzyskanie przez studentów podstawowej wiedzy dotyczącej procesów przekazywania energii i ciepła oraz metod pomiarowych stosowanych w termodynamice. Zakres tematyczny zajęć praktycznych (ćwiczenia) umożliwia zdobycie umiejętności stosowania wiedzy z zakresu termodynamiki do rozwiązywania problemów technicznych. Zakres tematyczny zajęć laboratoryjnych pozwala na zapoznanie się z metodami pomiarowymi stosowanymi w termodynamice.
Treści kształcenia:
W1 - Wprowadzenie do przedmiotu.Układy jednostek miar. Przemiana termodynamiczna, praca, ciepło. Energia wewnętrzna i energia całkowita. W2 - Praca bezwzględna. I zasada termodynamiki dla układów zamkniętych. Praca techniczna. I zasada termodynamiki dla układów otwartych.Entalpia. Przemiany odwracalne i nieodwracalne. W3 - Zerowa zasada termodynamiki. Entropia i II zasada termodynamiki w sformułowaniu dla układów odosobnionych. W4 - Obiegi termodynamiczne silników oraz chłodziarek i pomp ciepła. Obiegi Carnota. Sprawności silników oraz współczynniki wydajności chłodziarek i pomp ciepła, znaczenie nieodwracalności obiegów. II i III zasada termodynamiki. W5 - Gazy doskonałe i ich mieszaniny. Równanie stanu gazu doskonałego. Prawo Avogadra. Ciepło właściwe gazów doskonałych i prawo Daltona. Przeliczenia udziałów objętościowych i masowych mieszaniny gazów. Entropia gazu doskonałego. W6 - Charakterystyczne przemiany gazu. Wykresy T-s oraz h-s i ich zastosowanie. W7 - Para nasycona. Para wilgotna. Punkt krytyczny. Para przegrzana. Wykresy własności par w układzie p-v, T-v, T-s oraz h-s. Przemiany charakterystyczne par. W8 - Powietrze wilgotne, wykres h-X i jego zastosowanie. Spalanie. Wartość opałowa i ciepło spalania, metody ich określania. Zapotrzebowanie powietrza dla procesów spalania. Współczynnik nadmiaru powietrza. Objętość spalin. W9 - Siłownie parowe. Rodzaje wymiany ciepła. Wymienniki ciepła. C1 - Przeliczanie wartości wielkości fizycznych w rożnych jednostkach miar. Pierwsza zasada termodynamiki. Bilanse energetyczne. C2 - Określenie stanu gazu doskonałego i mieszaniny gazów doskonałych. Przemiany charakterystyczne gazów doskonałych. C3 - Przemiany charakterystyczne pary wodnej. C4 - Przemiany powietrza wilgotnego. Spalanie. Wymiana ciepła. L1 - Pomiar temperatury, ciśnienia i wilgotności powietrza. Badanie przemian gazowych. L2 - Bilans cieplny kotła wodnego. L3 - Wyznaczanie współczynnika przewodności cieplnej materiału izolacyjnego przy pomocy aparatu Poensgena. L4 - Jednodrogowy wymiennik ciepła. L5 - Porównanie metod określenia parametrów pary wodnej.
Metody oceny:
Ocena końcowa (zaliczeniowa) dla przedmiotu jest oceną łączną, wyznaczaną jako średnia arytmetyczna trzech pozytywnych ocen z zaliczenia części wykładowej, ćwiczeniowej i laboratoryjnej. Warunkiem zaliczenia części wykładowej przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu obejmującego sprawdzenie wiedzy z zakresu zagadnień omawianych podczas wykładów, w tym również wiedzy nabytej samodzielnie przez studenta ze wskazanej przez prowadzącego literatury i innych źródeł. Warunkiem zaliczenia części ćwiczeniowej przedmiotu jest uzyskanie odpowiedniej ilości punktów z kolokwiów w trakcie semestru. Suma uzyskanych punktów jest kryterium, na podstawie którego student otrzymuje ocenę z części ćwiczeniowej. Ta część egzaminu obejmuje sprawdzenie wiedzy i umiejętności z zakresu problematyki zadań rozwiązywanych na zajęciach ćwiczeniowych, w tym również wiedzy nabytej samodzielnie przez studenta ze wskazanej przez prowadzącego literatury i innych źródeł. Warunkiem zaliczenia laboratorium jest wykonanie ćwiczeń zgodnie z instrukcją, wykonanie sprawozdań oraz zaliczenie kolokwium obejmującego wiadomości teoretyczne z instrukcji i i innych źródeł. Szczegółowe zasady oceny studentów, organizacji zajęć oraz zasady korzystania z materiałów pomocniczych podawane są na początku zajęć dydaktycznych. W sprawach nieuregulowanych w regulaminie przedmiotu, znajdują zastosowanie odpowiednie przepisy Regulaminu Studiów w Politechnice Warszawskiej.
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Wiśniewski S.: Termodynamika techniczna. WNT Warszawa 1999. 2. Szargut J.: Termodynamika. PWN, Warszawa 1998. 3. Cieśliński J., Grudziński D., Jasiński W., Pudlik W.: Termodynamika, zadania i przykłady obliczeniowe, Wydawnictwo PG, Gdańsk, 2008.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W03_01
Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu termodynamiki, w tym wiedzę z tego zakresu niezbędną do zrozumienia fizycznych i fizyko-chemicznych zjawisk występujących podczas funkcjonowania maszyn i urządzeń mechanicznych oraz wykorzystywaną w procesach projektowania, wytwarzania i eksploatacji systemów mechanicznych.
Weryfikacja: Kolokwium (C1, C4), Egzamin (W1, W2, W8 - W9).
Powiązane efekty kierunkowe: M1A_W03_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03
Efekt W03_03
Zna techniki pomiarowe dotyczące pomiarów podstawowych wielkości termodynamicznych.
Weryfikacja: Wejściówka, sprawozdanie (L1 - L5).
Powiązane efekty kierunkowe: M1A_W03_03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03
Efekt W04_01
Zna podstawowe metody bilansowania prostych układów cieplnych.
Weryfikacja: Kolokwium (C1), Egzamin (W1, W4, W9).
Powiązane efekty kierunkowe: M1A_W04_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W04
Efekt W04_02
Ma elementarną wiedzę w zakresie zastosowania termodynamiki w energetyce. Posiada podstawową wiedzę z zastosowań wymiany ciepła w naukach inżynierskich.
Weryfikacja: Kolokwium (C1 - C4) , Egzamin (W1 - W9).
Powiązane efekty kierunkowe: M1A_W04_02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W04

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01_01
Potrafi pozyskiwać informacje z różnych źródeł do obliczeń energetycznych, przeprowadzać ich analizę i formułować wnioski.
Weryfikacja: Egzamin (W1 - W9).
Powiązane efekty kierunkowe: M1A_U01_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01
Efekt U05_01
Ma umiejętność samodzielnego, selektywnego pozyskiwania informacji z literatury w celu rozwiązania problemów z zakresu zagadnień związanych z obliczeniami energetycznymi urządzeń.
Weryfikacja: Kolokwium (C1), Egzamin (W1 - W9).
Powiązane efekty kierunkowe: M1A_U05_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U05
Efekt U09_03
Potrafi zidentyfikować strumienie procesowe oraz oddziaływania energetyczne w układach termodynamicznych do potrzeb tworzenia bilansów energetycznych.
Weryfikacja: Kolokwium (C1), Egzamin (W1 - W4, W9).
Powiązane efekty kierunkowe: M1A_U09_03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K02_01
Ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków produkcji energii, wpływu tej działalności na środowisko i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Weryfikacja: Egzamin (W1 - W4, W9).
Powiązane efekty kierunkowe: M1A_K02_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K02
Efekt K03_01
Potrafi pracować indywidualnie i w zespole podczas rozwiązywania zadań rachunkowych, wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych, opracowywania sprawozdań laboratoryjnych.
Weryfikacja: Wejściówka, sprawozdanie (L1 - L5).
Powiązane efekty kierunkowe: M1A_K03_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K03