Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Termodynamika stopów/ Thermodynamics of Alloys
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Rafał Wróblewski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Materiałowa
Grupa przedmiotów:
Kierunkowe
Kod przedmiotu:
TERMST
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykład 30 godzin, samodzielna praca studenta (przygotowanie się do wykładu, kolokwium zaliczeniowego - 45 godzin. Razem 75 godzin- 3 punkty.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1 punkt ECTS - 30 godzin wykładu.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
-
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wiedza z zakresu podstaw nauki o materiałach, przemian fazowych oraz fizyki, chemii i matematyki na poziomie wyższym.
Limit liczby studentów:
Bez limitu.
Cel przedmiotu:
Przedmiot ma dostarczyć studentom wiadomości z podstaw termodynamiki stopów, w ujęciu niezbędnym do wyjaśnienia i rozumienia mechanizmów kształtujących budowę materiałów, głównie stopów metali. Do szczególnych istotnych zagadnień należą przede wszystkim kryteria stabilności stopów, zagadnienia równowagi faz, termodynamiczne ujęcie roztworów oraz termodynamika przemian fazowych.
Treści kształcenia:
Podstawowe definicje, pojęcia i jednostki - układ i otoczenie, składnik, faza, przemiana fazowa, funkcje termodynamiczne. I i II zasada termodynamiki - sformułowanie I zasady termodynamiki, praca uogólniona, druga zasada termodynamiki, procesy odwracalne i nieodwracalne, definicja entropii i jej fizyczny aspekt, ciepło właściwe, obliczenia zmiany entropii przy zmianie temperatury, obliczenia zmiany entropii w wyniku przemiany fazowej. Kryterium stabilności układu - kryterium samorzutności procesów w warunkach izotermiczno-izobarycznych, entalpia swobodna, kryterium stabilności układu w warunkach izotermiczno-izobarycznych, kryterium samorzutności procesów w warunkach izotermiczno-izochorycznych, energia swobodna, entalpia swobodna a energia swobodna. Stan metastabilny - istota stanu metastabilnego, bariera energetyczna, procesy aktywowane cieplnie. Zależności pomiędzy funkcjami termodynamicznymi - pochodne entalpii swobodnej i energii swobodnej, równanie Gibbsa-Helmholtza, równanie Maxwella, Termodynamiczna klasyfikacja przemian fazowych - zasady klasyfikacji przemian fazowych wg Ehrenfesta, przemiany pierwszego i drugiego rzędu. Statystyczne ujęcie entropii - samorzutność procesów w ujęciu makroskopowym, entropia jakom miara nieuporządkowania, równania Boltzmanna-Plancka, entropia tworzenia roztworu doskonałego w ujęciu statystycznym. Prężność pary nad fazą skondensowaną - wzory naprężoność pary, wpływ rozdrobnienia substancji na prężność pary. Funkcje termodynamiczne roztworów - funkcje termodynamiczne cząstkowe, wyznaczanie funkcji całkowitych, równanie Gibbsa-Duhema, aktywność termodynamiczna, metody jej określania, prawo Raulta, obliczanie funkcji termodynamicznych dla różnych rodzajów roztworów. Termodynamiczne metody budowy wykresów równowagi fazowej - równowaga fazowa, metoda wspólnej stycznej, Termodynamika defektów struktury krystalicznej - defekty punktowe i liniowe, granice ziaren, granice międzyfazowe, termodynamiczne aspekty istnienia granic ziaren, wpływ granic ziaren na równowagę w układzie dwufazowym. Termodynamiczne, kinetyczne i strukturalne aspekty procesów technologicznych wytwarzania i przetwórstwa materiałów inżynierskich: metalowych,ceramicznych, polimerowych i kompozytowych.
Metody oceny:
Kolokwium zaliczeniowe.
Egzamin:
tak
Literatura:
Termodynamiczne podstawy materiałoznawstwa, Eugeniusz Tyrkiel, Oficyna Wydawnicza PW, 2005 Termodynamika, Przykłady i zadania, Jerzy Banaszek i in., Oficyna Wydawnicza PW, 2007 Computational Thermodynamics, The Calphad Method, Cambridge University Press, 2007
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
Posiada wiedzę z zakresu termodynamiki niezbędną do interpretacji zjawisk i procesów w inżynierii materiałowej.
Weryfikacja: kolokwium zaliczeniowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM2_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG, III.P7S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
Potrafi zinterpretować procesy w inżynierii materiałowej, głównie przemian fazowych, na bazie termodynamiki.
Weryfikacja: kolokwium zaliczeniowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM2_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UW