Termodynamika techniczna

CEL PRZEDMIOTU

C1. Zapoznanie studentów z wielkościami fizycznymi, jednostkami miar stosowanymi

w termodynamice technicznej, prawami termodynamiki oraz zjawiskami cieplnymi

zachodzącymi w dostatecznie dużych zbiorowiskach cząstek materii.

C2. Nabycie przez studentów umiejętności posługiwania się jednostkami miary oraz za-

stosowania termodynamiki technicznej w przykładach.

C3. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności pomiaru wielkości fizycznych

stosowanych w termodynamice technicznej oraz opracowania wyników pomiarów.

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

1. Znajomość podstaw fizyki, chemii i matematyki.

2. Znajomość zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu urządzeń oraz aparatury pomiarowej.

3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych w celu rozwiązywania postawionych zadań.

4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji, a także odczytywania danych

z tablic i wykresów.

5. Umiejętność pracy samodzielnej oraz w grupie.

6. Umiejętność interpretacji oraz prezentacji własnych działań.

Podstawowe pojęcia, wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w termodynamice technicznej.

Zasada zachowania ilości substancji.

Pierwsza zasada termodynamiki, bilans energii, energia układu, energia wewnętrzna, entalpia, sposoby doprowadzania i wyprowadzania energii, ciepło doprowadzone do układu, energia doprowadzona ze strugą płynu, praca mechaniczna.

Termiczne równanie stanu gazów doskonałych.

Przemiany charakterystyczne gazów doskonałych, izoterma, izobara, izochora, izentropa, politropa.

Entropia, układ Belpaire’a, obiegi termodynamiczne.

Druga zasada termodynamiki, obieg Carnota, matematyczne ujęcie drugiej zasady termodynamiki, pojęcie egzergii.

Przemiany fazowe substancji jednorodnych, stany skupienia, izobaryczny proces parowania, para nasycona, para przegrzana, układy: p-V, T-s i i-s.

Gazy wilgotne, termiczne równanie stanu gazu wilgotnego, wykres i-X powietrza wilgotnego, przemiany powietrza wilgotnego.

Podstawowe wiadomości dotyczące podziału paliw i procesu ich spalania.

Podstawowe wiadomości dotyczące sposobów przekazywania ciepła, przewodzenie ciepła, wnikanie ciepła, przenikanie ciepła, konwekcja, wymiana ciepła przez promieniowanie.

Pastucha L., Mielczarek E.: Podstawy termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.

Szargut J.: Termodynamika techniczna. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005.

Szargut J., Guzik A., Górniak H.: Zadania z termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001.

Ochęduszko S., Szargut J., Górniak H., Guzik A., Wilk S.: Zbiór zadań z termodynamiki technicznej. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1970.

Gajewski W. (red.): Laboratorium z termodynamiki i wymiany ciepła. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2005.

CEL PRZEDMIOTU

C1. Zapoznanie studentów z wielkościami fizycznymi, jednostkami miar stosowanymi

w termodynamice technicznej, prawami termodynamiki oraz zjawiskami cieplnymi

zachodzącymi w dostatecznie dużych zbiorowiskach cząstek materii.

C2. Nabycie przez studentów umiejętności posługiwania się jednostkami miary oraz za-

stosowania termodynamiki technicznej w przykładach.

C3. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności pomiaru wielkości fizycznych

stosowanych w termodynamice technicznej oraz opracowania wyników pomiarów.

TREŚCI PROGRAMOWE

Forma zajęć – WYKŁAD Liczba godzin

W 1 - Podstawowe pojęcia, wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w termo-dynamice technicznej.

W 2 - Zasada zachowania ilości substancji.

W 3,4 - Pierwsza zasada termodynamiki, bilans energii, energia układu, energia wewnętrzna, entalpia, sposoby doprowadzania i wyprowadzania energii, ciepło doprowadzone do układu, energia doprowadzona ze strugą płynu, praca mecha-niczna.

W 5 - Termiczne równanie stanu gazów doskonałych.

W 6,7,8 - Przemiany charakterystyczne gazów doskonałych, izoterma, izobara, izochora, izentropa, politropa.

W 9 - Entropia, układ Belpaire’a, obiegi termodynamiczne.

W 10 - Druga zasada termodynamiki, obieg Carnota, matematyczne ujęcie drugiej zasady termodynamiki, pojęcie egzergii.

W 11,12 - Przemiany fazowe substancji jednorodnych, stany skupienia, izobarycz-ny proces parowania, para nasycona, para przegrzana, układy: p-V, T-s i i-s.

W 13 - Gazy wilgotne, termiczne równanie stanu gazu wilgotnego, wykres i-X po-wietrza wilgotnego, przemiany powietrza wilgotnego.

W 14 - Podstawowe wiadomości dotyczące podziału paliw i procesu ich spalania.

W 15 - Podstawowe wiadomości dotyczące sposobów przekazywania ciepła, prze-wodzenie ciepła, wnikanie ciepła, przenikanie ciepła, konwekcja, wymiana ciepła przez promieniowanie.

Forma zajęć – ĆWICZENIA Liczba godzin

C 1 - Przeliczanie jednostek miar wielkości cieplnych.

C 2 - Bilans substancji w przykładach.

C 3 - Zastosowanie pierwszej zasady termodynamiki.

C 4 - Obliczanie pracy bezwzględnej, technicznej i użytecznej.

C 5 - Zastosowania termicznego równania stanu gazów.

C 6,7 - Analiza przemian gazów doskonałych.

C 8 - Obliczanie ciepła doprowadzonego do układu.

C 9,10 - Obliczanie obiegów termodynamicznych. Zastosowanie drugiej zasady termodynamiki.

C 11,12 - Para nasycona i przegrzana w zadaniach.

C 13 - Wyznaczanie składu gazu wilgotnego. Obliczanie ilości skroplonej wody. Obliczanie gęstości gazu wilgotnego, stałej gazowej oraz stopnia zawilżenia gazu parą wodną.

C 14 - Stechiometryczne obliczenia procesu spalania paliw.

C 15 - Zastosowanie sposobów przekazywania ciepła w przykładach.

Forma zajęć – LABORATORIUM Liczba godzin

1. Pomiar ciśnienia: wyznaczanie zredukowanego ciśnienia barometrycznego; sprawdzanie wskazań wakuometru i manometru na stanowiskach kontrolnych.

2. Pomiar temperatury: oznaczanie wskazań termometru rozszerzalnościowego;

sprawdzanie wskazań termometrów w punktach 0C i 100C, wyznaczanie

charakterystyki wybranego termoelementu.

3. Pomiar gęstości materiału stałego jednorodnego i wody sieciowej; wyznaczanie gęstości nasypowej materiałów sypkich.

4. Pomiar strumienia masy powietrza przepływającego przez zwężkę pomiarową typu kryza; wyznaczanie strumienia objętości płynu.

5. Pomiar średniej pojemności cieplnej właściwej powietrza i porównanie

z wartościami tablicowymi.

6. Pomiar wilgotności względnej powietrza w oparciu o wskazania higrometru

i psychrometru.

1. Pastucha L., Mielczarek E.: Podstawy termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Poli-

techniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.

2. Szargut J.: Termodynamika techniczna. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005.

3. Szargut J., Guzik A., Górniak H.: Zadania z termodynamiki technicznej. Wydawnictwo

Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001.

4. Ochęduszko S., Szargut J., Górniak H., Guzik A., Wilk S.: Zbiór zadań z termodynamiki technicznej. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1970.

5. Gajewski W. (red.): Laboratorium z termodynamiki i wymiany ciepła. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2005.

CEL PRZEDMIOTU

C1. Zapoznanie studentów z wielkościami fizycznymi i jednostki miar stosowanymi w

termodynamice technicznej, pierwszą i drugą zasadą termodynamiki, termicznym

równaniem stanu gazów doskonałych, wybranymi przemianami termodynamicznymi,

obiegami termodynamicznymi, izobarycznym procesem parowania, wykresami: p-V,

T-s i i-s wody oraz wielkościami opisującymi gazy wilgotne i wykresem i-X.

C2. Nabycie przez studentów umiejętności rozwiązywania zadań i przykładów

podejmujących wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w termodynamice

technicznej, pierwszą i drugą zasadę termodynamiki, termiczne równanie stanu gazów

doskonałych, wybrane przemiany termodynamiczne, obiegi termodynamiczne,

izobaryczny proces parowania, wykres i-s wody oraz wielkości opisujące gazy

wilgotne i wykres i-X.

C3. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności pomiaru wielkości fizycznych

stosowanych w termodynamice technicznej oraz prawidłowej interpretacji wyników

pomiarów

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH

KOMPETENCJI

1. Znajomość podstaw fizyki, chemii i matematyki.

2. Znajomość zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu urządzeń oraz aparatury

pomiarowej.

3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych w celu rozwiązywania

postawionych zadań.

4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji, a także odczytywania danych

z tablic i wykresów.

5. Umiejętność pracy samodzielnej oraz w grupie.

6. Umiejętność interpretacji oraz prezentacji własnych działań.

EFEKTY UCZENIA SIĘ

EU 1 - Zna podstawowe pojęcia, wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w termodynamice technicznej.

EU 2 - Zna zasadę zachowania ilości substancji oraz pierwszą zasadę termodynamiki

(sposoby doprowadzania i wyprowadzania energii, bilans energii, ciepło

doprowadzone do układu, entalpia, praca mechaniczna).

EU 3 – Zna termiczne równanie stanu gazów doskonałych.

EU 4 – Zna przemiany charakterystyczne gazów doskonałych.

EU 5 – Posiada wiedzę z zakresu entropii i obiegów termodynamicznych.

EU 6 – Posiada wiedzę z zakresu drugiej zasady termodynamiki i egzergii.

EU 7 - Posiada wiedzę z zakresu izobarycznego wytwarzania pary wodnej. Zna wykresy:

p-V, T-s oraz i-s wody.

EU 8 – Zna podstawowe wielkości opisujące gazy wilgotne oraz wykres i-X powietrza

wilgotnego.

EU 9 - Potrafi rozwiązać zadania podejmujące zagadnienia z termodynamiki technicznej.

EU 10 - Rozróżnia aparaturę i przyrządy pomiarowe zastosowane podczas prowadzenia

ćwiczeń laboratoryjnych, potrafi omówić zasadę ich działania i wykonać pomiar.

Potrafi wykonać sprawozdanie z przeprowadzonego ćwiczenia laboratoryjnego.

1. Pastucha L., Mielczarek E.: Podstawy termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Poli-

techniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.

2. Szargut J.: Termodynamika techniczna. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice

2005.

3. Szargut J., Guzik A., Górniak H.: Zadania z termodynamiki technicznej. Wydawnictwo

Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001.

5. 4. Ochęduszko S., Szargut J., Górniak H., Guzik A., Wilk S.: Zbiór zadań z termodynamiki

technicznej. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1970.

6. 5. Gajewski W. (red.): Laboratorium z termodynamiki i wymiany ciepła. Wydawnictwo

Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2005.

CEL PRZEDMIOTU

C1. Zapoznanie studentów z wielkościami fizycznymi i jednostkami miar stosowanymi w termodynamice technicznej, pierwszą i drugą zasadą termodynamiki, termicznym równaniem stanu gazów doskonałych, wybranymi przemianami termodynamicznymi, obiegami termodynamicznymi, izobarycznym procesem parowania wody, wykresami: p-V, T-s i i-s wody oraz wielkościami opisującymi gazy wilgotne i wykresem i-X.

C2. Nabycie przez studentów umiejętności rozwiązywania zadań i przykładów podejmujących wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w termodynamice technicznej, pierwszą i drugą zasadę termodynamiki, termiczne równanie stanu gazów doskonałych, wybrane przemiany termodynamiczne, obiegi termodynamiczne, izobaryczny proces parowania

wody, wykres i-s wody oraz wielkości opisujące gazy wilgotne i wykres i-X.

C3. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności pomiaru wielkości fizycznych stosowanych w termodynamice technicznej oraz prawidłowej interpretacji wyników pomiarów.

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

1. Znajomość podstaw fizyki, chemii i matematyki.

2. Znajomość zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu urządzeń oraz aparatury pomiarowej.

3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych w celu rozwiązywania postawionych zadań.

4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji, a także odczytywania danych z tablic i wykresów.

5. Umiejętność pracy samodzielnej oraz w grupie.

EFEKTY UCZENIA SIĘ

EU 1 – Student posiada wiedzę z zakresu treści zajęć wykładowych.

EU 2 – Student potrafi rozwiązać zadania podejmujące wybrane zagadnienia z termodynamiki technicznej.

EU 3 – Student posiada wiedzę z zakresu treści zajęć laboratoryjnych. Rozróżnia aparaturę i przyrządy pomiarowe zastosowane podczas prowadzenia ćwiczeń laboratoryjnych, potrafi omówić zasadę ich działania i wykonać pomiar. Potrafi wykonać sprawozdanie z przeprowadzonego ćwiczenia laboratoryjnego.

Forma zajęć – WYKŁAD

W 1 – Podstawowe pojęcia, wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w

termodynamice technicznej.

W 2-3 – Zasada zachowania ilości substancji. Pierwsza zasada termodynamiki: sposoby doprowadzania i wyprowadzania energii, bilans energii, ciepło doprowadzone do układu, entalpia, praca mechaniczna.

W 4 – Termiczne równanie stanu gazów doskonałych.

W 5-7 – Przemiany charakterystyczne gazów doskonałych.

W 8-9 – Entropia. Obiegi termodynamiczne.

W 10-11 – Druga zasada termodynamiki.

W 12-13 – Izobaryczne wytwarzanie pary wodnej. Wykresy: p-V, T-s oraz i-s wody.

W 14-15 – Podstawowe wielkości opisujące gazy wilgotne, wykres i-X powietrza wilgotnego.

Forma zajęć – ĆWICZENIA

C 1 – Przeliczanie jednostek miar wielkości fizycznych stosowanych w termodynamice technicznej.

C 2 – Obliczanie ciepła doprowadzonego do układu termodynamicznego.

C 3 – Przykłady bilansu energii układu termodynamicznego z wykorzystaniem pierwszej zasady termodynamiki.

C 4 – Obliczanie pracy bezwzględnej, użytecznej i technicznej czynnika

termodynamicznego.

C 5 – Zastosowanie termicznego równania stanu gazu doskonałego.

C 6-7 – Analiza wybranych przemian (izoterma, izobara, izochora) gazów doskonałych.

C 8-9 – Przykłady obliczania obiegów termodynamicznych.

C 10-11 – Zastosowanie drugiej zasady termodynamiki w przykładach.

C 12-13 – Izobaryczne wytwarzanie pary wodnej w przykładach, zastosowanie tablic i wykresów parowych (i-s).

C 14-15 – Obliczanie podstawowych wielkości opisujących powietrze wilgotne,

zastosowanie wykresu i-X.

Forma zajęć – LABORATORIUM

L 1-5 – Pomiar ciśnienia: wyznaczanie zredukowanego ciśnienia barometrycznego; sprawdzanie wskazań wakuometru i manometru na stanowiskach kontrolnych.

L 6-10 – Pomiar temperatury: oznaczanie wskazań termometru rozszerzalnościowego; sprawdzanie wskazań termometrów w punktach 0C i 100C, wyznaczanie charakterystyki wybranego termoelementu.

L 11-15 – Pomiar gęstości materiału stałego jednorodnego i wody sieciowej; wyznaczanie gęstości nasypowej materiałów sypkich.

L 16-20 – Pomiar strumienia masy powietrza przepływającego przez zwężkę pomiarową typu kryza; wyznaczanie strumienia objętości płynu.

L 21-25 – Pomiar średniej pojemności cieplnej właściwej powietrza i porównanie z wartościami tablicowymi.

L 26-30 – Pomiar wilgotności względnej powietrza w oparciu o wskazania higrometru i psychrometru.

1. Pastucha L., Mielczarek E.: Podstawy termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.

2. Szargut J.: Termodynamika techniczna. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005.

3. Szargut J., Guzik A., Górniak H.: Zadania z termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001.

4. Ochęduszko S., Szargut J., Górniak H., Guzik A., Wilk S.: Zbiór zadań z termodynamiki technicznej. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1970.

5. Gajewski W. (red.): Laboratorium z termodynamiki i wymiany ciepła. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2005.

CEL PRZEDMIOTU

C1. Zapoznanie studentów z wielkościami fizycznymi i jednostkami miar stosowanymi w termodynamice technicznej, pierwszą i drugą zasadą termodynamiki, termicznym równaniem stanu gazów doskonałych, wybranymi przemianami termodynamicznymi, obiegami termodynamicznymi, izobarycznym procesem parowania wody, wykresami: p-V, T-s i i-s wody oraz wielkościami opisującymi gazy wilgotne i wykresem i-X.

C2. Nabycie przez studentów umiejętności rozwiązywania zadań i przykładów podejmujących wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w termodynamice technicznej, pierwszą i drugą zasadę termodynamiki, termiczne równanie stanu gazów doskonałych, wybrane przemiany termodynamiczne, obiegi termodynamiczne, izobaryczny proces parowania

wody, wykres i-s wody oraz wielkości opisujące gazy wilgotne i wykres i-X.

C3. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności pomiaru wielkości fizycznych stosowanych w termodynamice technicznej oraz prawidłowej interpretacji wyników pomiarów.

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

1. Znajomość podstaw fizyki, chemii i matematyki.

2. Znajomość zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu urządzeń oraz aparatury pomiarowej.

3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych w celu rozwiązywania postawionych zadań.

4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji, a także odczytywania danych z tablic i wykresów.

5. Umiejętność pracy samodzielnej oraz w grupie.

EFEKTY UCZENIA SIĘ

EU 1 – Student posiada wiedzę z zakresu treści zajęć wykładowych.

EU 2 – Student potrafi rozwiązać zadania podejmujące wybrane zagadnienia z termodynamiki technicznej.

EU 3 – Student posiada wiedzę z zakresu treści zajęć laboratoryjnych. Rozróżnia aparaturę i przyrządy pomiarowe zastosowane podczas prowadzenia ćwiczeń laboratoryjnych, potrafi omówić zasadę ich działania i wykonać pomiar. Potrafi wykonać sprawozdanie z przeprowadzonego ćwiczenia laboratoryjnego.

Forma zajęć – WYKŁAD

W 1 – Podstawowe pojęcia, wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w

termodynamice technicznej.

W 2-3 – Zasada zachowania ilości substancji. Pierwsza zasada termodynamiki: sposoby doprowadzania i wyprowadzania energii, bilans energii, ciepło doprowadzone do układu, entalpia, praca mechaniczna.

W 4 – Termiczne równanie stanu gazów doskonałych.

W 5-7 – Przemiany charakterystyczne gazów doskonałych.

W 8-9 – Entropia. Obiegi termodynamiczne.

W 10-11 – Druga zasada termodynamiki.

W 12-13 – Izobaryczne wytwarzanie pary wodnej. Wykresy: p-V, T-s oraz i-s wody.

W 14-15 – Podstawowe wielkości opisujące gazy wilgotne, wykres i-X powietrza wilgotnego.

Forma zajęć – ĆWICZENIA

C 1 – Przeliczanie jednostek miar wielkości fizycznych stosowanych w termodynamice technicznej.

C 2 – Obliczanie ciepła doprowadzonego do układu termodynamicznego.

C 3 – Przykłady bilansu energii układu termodynamicznego z wykorzystaniem pierwszej zasady termodynamiki.

C 4 – Obliczanie pracy bezwzględnej, użytecznej i technicznej czynnika

termodynamicznego.

C 5 – Zastosowanie termicznego równania stanu gazu doskonałego.

C 6-7 – Analiza wybranych przemian (izoterma, izobara, izochora) gazów doskonałych.

C 8-9 – Przykłady obliczania obiegów termodynamicznych.

C 10-11 – Zastosowanie drugiej zasady termodynamiki w przykładach.

C 12-13 – Izobaryczne wytwarzanie pary wodnej w przykładach, zastosowanie tablic i wykresów parowych (i-s).

C 14-15 – Obliczanie podstawowych wielkości opisujących powietrze wilgotne,

zastosowanie wykresu i-X.

Forma zajęć – LABORATORIUM

L 1-5 – Pomiar ciśnienia: wyznaczanie zredukowanego ciśnienia barometrycznego; sprawdzanie wskazań wakuometru i manometru na stanowiskach kontrolnych.

L 6-10 – Pomiar temperatury: oznaczanie wskazań termometru rozszerzalnościowego; sprawdzanie wskazań termometrów w punktach 0C i 100C, wyznaczanie charakterystyki wybranego termoelementu.

L 11-15 – Pomiar gęstości materiału stałego jednorodnego i wody sieciowej; wyznaczanie gęstości nasypowej materiałów sypkich.

L 16-20 – Pomiar strumienia masy powietrza przepływającego przez zwężkę pomiarową typu kryza; wyznaczanie strumienia objętości płynu.

L 21-25 – Pomiar średniej pojemności cieplnej właściwej powietrza i porównanie z wartościami tablicowymi.

L 26-30 – Pomiar wilgotności względnej powietrza w oparciu o wskazania higrometru i psychrometru.

1. Pastucha L., Mielczarek E.: Podstawy termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.

2. Szargut J.: Termodynamika techniczna. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005.

3. Szargut J., Guzik A., Górniak H.: Zadania z termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001.

4. Ochęduszko S., Szargut J., Górniak H., Guzik A., Wilk S.: Zbiór zadań z termodynamiki technicznej. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1970.

5. Gajewski W. (red.): Laboratorium z termodynamiki i wymiany ciepła. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2005.

CEL PRZEDMIOTU

C1. Zapoznanie studentów z wielkościami fizycznymi i jednostkami miar stosowanymi w termodynamice technicznej, pierwszą i drugą zasadą termodynamiki, termicznym równaniem stanu gazów doskonałych, wybranymi przemianami termodynamicznymi, obiegami termodynamicznymi, izobarycznym procesem parowania wody, wykresami: p-V, T-s i i-s wody oraz wielkościami opisującymi gazy wilgotne i wykresem i-X.

C2. Nabycie przez studentów umiejętności rozwiązywania zadań i przykładów podejmujących wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w termodynamice technicznej, pierwszą i drugą zasadę termodynamiki, termiczne równanie stanu gazów doskonałych, wybrane przemiany termodynamiczne, obiegi termodynamiczne, izobaryczny proces parowania

wody, wykres i-s wody oraz wielkości opisujące gazy wilgotne i wykres i-X.

C3. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności pomiaru wielkości fizycznych stosowanych w termodynamice technicznej oraz prawidłowej interpretacji wyników pomiarów.

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

1. Znajomość podstaw fizyki, chemii i matematyki.

2. Znajomość zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu urządzeń oraz aparatury pomiarowej.

3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych w celu rozwiązywania postawionych zadań.

4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji, a także odczytywania danych z tablic i wykresów.

5. Umiejętność pracy samodzielnej oraz w grupie.

EFEKTY UCZENIA SIĘ

EU 1 – Student posiada wiedzę z zakresu treści zajęć wykładowych.

EU 2 – Student potrafi rozwiązać zadania podejmujące wybrane zagadnienia z termodynamiki technicznej.

EU 3 – Student posiada wiedzę z zakresu treści zajęć laboratoryjnych. Rozróżnia aparaturę i przyrządy pomiarowe zastosowane podczas prowadzenia ćwiczeń laboratoryjnych, potrafi omówić zasadę ich działania i wykonać pomiar. Potrafi wykonać sprawozdanie z przeprowadzonego ćwiczenia laboratoryjnego.

Forma zajęć – WYKŁAD

W 1 – Podstawowe pojęcia, wielkości fizyczne i jednostki miar stosowane w

termodynamice technicznej.

W 2-3 – Zasada zachowania ilości substancji. Pierwsza zasada termodynamiki: sposoby doprowadzania i wyprowadzania energii, bilans energii, ciepło doprowadzone do układu, entalpia, praca mechaniczna.

W 4 – Termiczne równanie stanu gazów doskonałych.

W 5-7 – Przemiany charakterystyczne gazów doskonałych.

W 8-9 – Entropia. Obiegi termodynamiczne.

W 10-11 – Druga zasada termodynamiki.

W 12-13 – Izobaryczne wytwarzanie pary wodnej. Wykresy: p-V, T-s oraz i-s wody.

W 14-15 – Podstawowe wielkości opisujące gazy wilgotne, wykres i-X powietrza wilgotnego.

Forma zajęć – ĆWICZENIA

C 1 – Przeliczanie jednostek miar wielkości fizycznych stosowanych w termodynamice technicznej.

C 2 – Obliczanie ciepła doprowadzonego do układu termodynamicznego.

C 3 – Przykłady bilansu energii układu termodynamicznego z wykorzystaniem pierwszej zasady termodynamiki.

C 4 – Obliczanie pracy bezwzględnej, użytecznej i technicznej czynnika

termodynamicznego.

C 5 – Zastosowanie termicznego równania stanu gazu doskonałego.

C 6-7 – Analiza wybranych przemian (izoterma, izobara, izochora) gazów doskonałych.

C 8-9 – Przykłady obliczania obiegów termodynamicznych.

C 10-11 – Zastosowanie drugiej zasady termodynamiki w przykładach.

C 12-13 – Izobaryczne wytwarzanie pary wodnej w przykładach, zastosowanie tablic i wykresów parowych (i-s).

C 14-15 – Obliczanie podstawowych wielkości opisujących powietrze wilgotne,

zastosowanie wykresu i-X.

Forma zajęć – LABORATORIUM

L 1-5 – Pomiar ciśnienia: wyznaczanie zredukowanego ciśnienia barometrycznego; sprawdzanie wskazań wakuometru i manometru na stanowiskach kontrolnych.

L 6-10 – Pomiar temperatury: oznaczanie wskazań termometru rozszerzalnościowego; sprawdzanie wskazań termometrów w punktach 0C i 100C, wyznaczanie charakterystyki wybranego termoelementu.

L 11-15 – Pomiar gęstości materiału stałego jednorodnego i wody sieciowej; wyznaczanie gęstości nasypowej materiałów sypkich.

L 16-20 – Pomiar strumienia masy powietrza przepływającego przez zwężkę pomiarową typu kryza; wyznaczanie strumienia objętości płynu.

L 21-25 – Pomiar średniej pojemności cieplnej właściwej powietrza i porównanie z wartościami tablicowymi.

L 26-30 – Pomiar wilgotności względnej powietrza w oparciu o wskazania higrometru i psychrometru.

1. Pastucha L., Mielczarek E.: Podstawy termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.

2. Szargut J.: Termodynamika techniczna. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005.

3. Szargut J., Guzik A., Górniak H.: Zadania z termodynamiki technicznej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001.

4. Ochęduszko S., Szargut J., Górniak H., Guzik A., Wilk S.: Zbiór zadań z termodynamiki technicznej. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1970.

5. Gajewski W. (red.): Laboratorium z termodynamiki i wymiany ciepła. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2005.