Lista kursów

English version

Kod kursu: IISS10087o15
Rok / Semestr: 2015/2016 zimowy
Nazwa: Termodynamika techniczna
Kierunek: Inżynieria Środowiska
Typ studiów: I st. - inżynierskie
Rodzaj kursu: Obligatoryjny
Semestr studiow: 3
Punkty ECTS: 4
Formy kształcenia (wykłady / ćwiczenia / inne): 15 / 30 / 0
Prowadzący: dr inż. Tomasz Tymiński
Język: polski


Efekty kształcenia: Wiedza Ma wiedzę w zakresie fizyki obejmującą podstawy termodynamiki; rozumie procesy przekazywania energii i wymiany ciepła występujące w instalacjach i urządzeniach inżynierskich oraz gospodarstwach domowych; zna najważniejsze parametry charakteryzujące czynnik termodynamiczny i efekt energetyczny przemian i obiegów termodynamicznych; zna podstawowe zasady ograniczania strat ciepła przez przegrody. Umiejętności Umie stosować wiedzę z termodynamiki do rozwiązywania problemów technicznych; potrafi opisać problem z zakresu przemian i obiegów termodynamicznych w urządzeniach cieplnych oraz przeprowadzić dla nich obliczenia parametrów czynnika i efektu energetycznego; umie wykonać podstawowe obliczenia wymiany ciepła; potrafi obliczyć straty ciepła przez przegrody.

Kompetencje: Propaguje w społeczeństwie odpowiednich postaw i rozwiązań energooszczędnych.

Wymagania wstępne: algebra, analiza matematyczna, fizyka, mechanika płynów

Treści kształcenia: Podstawowe pojęcia i wielkości stosowane w termodynamice technicznej. Gazy doskonałe, półdoskonałe i rzeczywiste. Przemiany termodynamiczne. Bilans substancjalny i energetyczny. Zasady termodynamiki. Obiegi termodynamiczne. Przemiany fazowe. Para wodna jako czynnik termodynamiczny. Teoria powietrza wilgotnego – podstawowe parametry. Podstawowe przemiany powietrza wilgotnego. Ustalona i nieustalona wymiana ciepła. Złożona wymiana ciepła. Ogólna charakterystyka wnikania ciepła.

Literatura: 1. Szargut J. i in.: Zadania z termodynamiki technicznej. Wyd. PŚl., Gliwice 2001. 2. Szargut J.: Termodynamika. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2000. 3. Kaleta A., Wojdalski J.: Technika i gospodarka cieplna w rolnictwie i przemyśle spożywczym. Przykłady i zadania. Wyd. SGGW, Warszawa 2000. 4. Wiśniewski S.: Termodynamika techniczna. WNT, Warszawa 1999. 5. Kaleta A.: Zbiór zadań z techniki cieplnej. Wyd. SGGW, Warszawa 1993. 6. Przydróżny J., Ferencowicz J.: Klimatyzacja. Wyd. PWr., Wrocław 1988. 7. Pabis J.: Podstawy techniki cieplnej w rolnictwie, PWRiL, Warszawa 1987. 8. Hobler T.: Ruch ciepła i wymienniki. WNT, Warszawa 1986.

Metody oceny: forma pisemna - 3 kolokwia, 1 test. Ocena końcowa składa się w 50% z oceny z ćwiczeń i w 50% z oceny z wykładów.

Uwagi: Program przedmiotu: Wykład 1:Przedmiot termodynamika techniczna. Podstawowe pojęcia i wielkości stosowane w termodynamice technicznej. Wykład 2:Gazy doskonałe, półdoskonałe i rzeczywiste. Prawa gazów doskonałych. Równania stanu gazów. Wykład 3:Przemiany termodynamiczne – politropowe, gazów doskonałych. Wykład 4:Formy energii; ciepło i praca. Termodynamiczne funkcje stanu. Wykład 5:Bilans substancjalny i energetyczny. Interpretacja i zastosowanie zasad termodynamiki. Obieg Carnota. Wykład 6-7:Obiegi termodynamiczne. Idealny obieg termodynamiczny Carnota (c.d.). Charakterystyka szczegółowa wybranych obiegów prawobieżnych. Wykład 8:Chłodziarki i pompy ciepła (termodynamiczne obiegi lewobieżne) – przykładowe rozwiązania techniczne i zastosowanie. Wykład 9-10: Przemiany fazowe. Para wodna jako czynnik termodynamiczny; ogólna teoria pary wodnej, tablice pary wodnej i jej podstawowe wykresy: p-v, T-s oraz i-s. Wykład 11: Teoria powietrza wilgotnego – podstawowe parametry; pojęcia: termometru suchego i mokrego. Punkt rosy. Podstawowe przemiany powietrza wilgotnego. Wykres i-x. Wykład 12-13: Ustalona i nieustalona wymiana ciepła. Podstawowy opis matematyczny i warunki brzegowe. Złożona wymiana ciepła. Podobieństwo cieplne zjawisk. Wykład 14: Ogólna charakterystyka wnikania ciepła; złożony współczynnik wnikania ciepła. Wnikanie ciepła przy konwekcji swobodnej w przestrzeni nieograniczonej. Wnikanie ciepła przy konwekcji wymuszonej dla płynów przepływających w przewodach. Wykład 15:Wymienniki ciepła – rodzaje, rozwiązania techniczne, zastosowanie, podstawy obliczeń. Rodzaj i zakres ćwiczeń: ćwiczenia rachunkowe (obliczeniowe). Ćwiczenie 1:Układ jednostek miar stosowany w termodynamice technicznej; obliczanie podstawowych wielkości i parametrów czynnika termodynamicznego; zasady korzystania z tablic termodynamicznych. Ćwiczenie 2:Równanie Clapeyrona; zastosowanie praw Boyle`a - Mariotte`a, Guy - Lussaca, Charlesa oraz Avogadro do rozwiązywania zadań. Ćwiczenie 3: Obliczanie przemian gazowych. Ćwiczenie 4:Obliczanie gazów rzeczywistych (van der Waalsa) oraz mieszanin gazowych. Ćwiczenie 5:Bilansowanie substancji i energii; wykorzystanie I zasady termodynamiki w problemach rachunkowych. Ćwiczenia 6-7: Wykorzystanie praktyczne II zasady termodynamiki; obliczanie obiegów termodynamicznych prawo- i lewobieżnych. Ćwiczenia 8-9: Obliczanie parametrów pary wodnej (nasyconej i przegrzanej) oraz jej przemian charakterystycznych przy wykorzystaniu tablic pary wodnej i wykresów: p-v, T-s oraz i-s. Ćwiczenia 10-11:Obliczanie podstawowych parametrów oraz procesów: mieszania, nawilżania, ogrzewania, chłodzenia i osuszania powietrza wilgotnego przy wykorzystaniu tablic pary wodnej i wykresu Molliera (i-x). Ćwiczenia 12-13:Podstawy wymiany ciepła, obliczenia ustalonej i nieustalonej wymiany ciepła dla jedno- i wielowarstwowych powierzchni płaskich i ścianek walcowych; liczby podobieństwa; współczynniki wnikania; złożona wymiana ciepła. Ćwiczenia 14-15:Obliczanie wymienników ciepła, bilans energii, różnica temperatur, powierzchnia wymiany ciepła. Zaliczenie ćwiczeń.