Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy obliczeń inżynierskich 1
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Jakub Gac, profesor uczelni
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inzynieria Chemiczna i Procesowa
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1070-IC000-ISP-107
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim wynikające z planu studiów 30 2. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach konsultacji, egzaminów, sprawdzianów etc. 21 3. Godziny pracy samodzielnej studenta w ramach przygotowania do zajęć oraz opracowania sprawozdań, projektów, prezentacji, raportów, prac domowych etc. 12 4. Godziny pracy samodzielnej studenta w ramach przygotowania do egzaminu, sprawdzianu, zaliczenia etc. 20 Sumaryczny nakład pracy studenta 83
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
-
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:
Brak wymagań wstępnych. Studenci mogą rejestrować obraz i dźwięk podczas zajęć bez prawa rozpowszechniania nagrań.
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Zapoznanie studentów z procesami przetwarzania materii i towarzyszącymi im zjawiskami fizycznymi, fizykochemicznymi oraz przemianami chemicznymi.
Treści kształcenia:
Wykład 1. Wielkości podlegające bilansowaniu. Pojęcia wielkości intensywnych i ekstensywnych. Przykłady wielkości tworzących akumulację. Definicje strumienia masowego i objętościowego 2. Wartość i jednostka wielkości fizycznej. Układy jednostek. Układ SI – wielkości podstawowe i pochodne. Przeliczanie jednostek 3. Procesy przetwarzania ciągłe, okresowe i półokresowe oraz ich cechy. Analiza przydatności poszczególnego typu procesów dla konkretnych przypadków przekształcania materii. 4. Ogólne równanie bilansu wielkości sformułowanie bilansu materii – masy oraz liczby moli 5. Przykłady zastosowania bilansu materii w prostych układach (bez reakcji chemicznych). Procedura rozwiązywania problemów przy użyciu bilansu materii 6. Bilans materii w bardziej złożonych układach. Pojęcie recyrkulacji (powrotu) i bajpasu. Przykłady zastosowań. 7. Bilans materii w układach z reakcją chemiczną. Wielkości opisujące przekształcenie materii na drodze reakcji chemicznej: liczba postępu reakcji, stopień przemiany, wydajność, selektywność. Przykłady zastosowań 8. Pojęcie fazy materii. Układy jednofazowe. Równania stanu gazu doskonałego i gazów rzeczywistych 9. Układy wielofazowe. Przemiany fazowe. Równania opisujące przemiany fazowe oraz równowagi fazowe 10. Pojęcie energii. Energia wewnętrzna. Sfomułowanie bilansu energii. Pojęcie pracy i ciepła jako sposobów przekazywania energii między układami 11. Bilans energii w układach zamkniętych. Pierwsza zasada termodynamiki. Przykłady zastosowań. 12. Bilans energii w układach otwartych. Definicja i znaczenie pojęcia entalpii. Przykłady bilansu energii w układach otwartych bez reakcji chemicznej. 13. Bilans energii w układach zawierających powietrze, wodę i parę wodną. Korzystanie z tablic pary wodnej oraz wykresów psychrometrycznych. 14. Bilans energii mechanicznej. Równanie Bernoulliego i jego zastosowania. 15. Bilans energii w układach z reakcją chemiczną. Efekt cieplny reakcji chemicznej i jego wyznaczanie na podstawie własności energetycznych substancji. 16. Zagadnienia wymagające jednoczesne zastosowanie bilansu materii i energii – procedura postępowania i przykłady. 17. Inne wielkości podlegające bilansowaniu (pęd, ładunek elektryczny itp.) – podstawowe informacje i wnioski
Metody oceny:
1. sprawdzian pisemny 2. dyskusja 3. seminarium
Egzamin:
nie
Literatura:
1. L. Gradoń, J. Gac, Podstawy obliczeń w procesach przetwarzania materii. Zasady bilansowania masy i energii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2019. 2. E. J. Henley, H.Bieber, Chemical Engineering Calculations; Mass and Eenergy Balances, New York, McGraw-Hill, 1959. 3. R. Fedler, R. Rousseau, Elementary principles of chemical processes, Wiley, New York, 1986. 4. S. Kucharski, J. Głowiński, Podstawy obliczeń projektowych w technologii chemicznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2005.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
Przedmiot jest realizowany w formie wykładu (15 wykładów po 2 godz.), na którym obecność nie jest obowiązkowa. Weryfikacja osiągnięcia efektów uczenia się jest dokonywana na podstawie wyniku dwóch kolokwiów pisemnych, które odbywają się w terminie wykładu. Terminy kolokwiów są podawane studentom do wiadomości z min. trzytygodniowym wyprzedzeniem. W ramach kolokwium student otrzymuje do rozwiązania trzy problemy, których metody rozwiązania były przedstawione na wcześniejszych wykładach. Każde kolokwium oceniane jest w standardowej skali 2-5. Nieusprawiedliwiona nieobecność na kolokwium skutkuje wystawieniem z niego oceny 2. Ocena końcowa z wykładu jest średnią arytmetyczną ocen z obu kolokwiów, zaokrągloną do pełnych połówek w górę. Student, który nie uzyska pozytywnej oceny końcowej z wykładu, ma prawo pisać jeszcze raz wybrane przez siebie kolokwium (pierwsze lub drugie) w terminie dodatkowym, uzgodnionym z prowadzącym. Dla studentów, którzy przystąpili do kolokwium poprawkowego, ocena końcowa jest średnią z trzech kolokwiów (obu kolokwiów podstawowych i jednego poprawkowego), zaokrągloną do pełnych połówek w górę. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z wykładu. Ocena końcowa z przedmiotu Podstawy obliczeń inżynierskich 1 jest równa ocenie z wykładu. W przypadku nieuzyskania zaliczenia przedmiotu konieczne jest jego powtórzenie w kolejnym cyklu realizacji zajęć.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
Ma wiedzę o procesach przetwarzania materii i towarzyszących im zjawisk fizycznych, fizykochemicznych oraz przemian chemicznych np. zjawiska przenoszenia pędu, masy i energii.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o, III.P6S_WG, P6U_W
Charakterystyka W2
Ma podstawową wiedzę z zakresu zagadnień inżynierskich powiązanych z inżynierią chemiczną.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, dyskusja, seminaium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
Potrafi projektować podstawowe aparaty stosowane w inżynierii chemicznej.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka U2
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury oraz zasobów informacji naukowej i patentowej, w tym w języku obcym; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UK, P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka KS1
Jest gotów do krytycznej oceny swojej wiedzy i jej doskonalenia z wykorzystaniem różnych źródeł informacji.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KK, P6U_K