Termodynamika techniczna (warsztaty) - 2019/2020

Opis zajęć
Informacje ogólne
Prowadzący:dr Paweł Kwaśnicki
Organizator:Wydział Nauk Inżynieryjno-Technicznych w Stalowej Woli - Instytut Inżynierii Środowiska
Liczba godzin tydzień/semestr: 2/30
Język wykładowy:Język polski
Cele przedmiotu
C1 - zapoznanie i opanowanie przez studentów metodyki rozwiązywania problemów technicznych w
oparciu o prawa termodynamiki technicznej
C2 - znajomość i umiejętność rozwiązywania zagadnień cieplnych
Wymagania wstępne
W1 - Podstawowa znajomość zagadnień z zakresu matematyki i fizyki na poziomie szkoły średniej.
Efekty kształcenia dla przedmiotu
WIEDZA
1. Student ma podstawową wiedzę w zakresie matematyki, fizyki przydatną do formułowania i rozwiązywania praktycznych zadań problemowych z bilansów energii cieplnej, ilości nośnika energii, ilości i jakości powietrza wentylującego w różnego typu obiektach budowlanych. (K_W08)
2. Student ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną z zakresu termodynamiki technicznej. (K_W09)
3. Student posiada szczegółową wiedzę teoretyczną związana z wybranymi zagadnieniami z zakresu wymiany ciepła w stanie ustalonym przez przegrody jednorodne jedno i wielowarstwowe i niejednorodne. (K_W10)
4. Student zna podstawowe metody, techniki, narzędzia stosowane w termodynamice technicznej oraz wie jak je stosować do rozwiązywania praktycznych zadań problemowych z zakresu inżynierii środowiska. (K_W20)
UMIEJĘTNOŚCI
1. Student potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla ochrony środowiska. (K_U06)
2. Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł w zakresie termodynamiki, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie. (K_U09)
3. Student ma umiejętność samokształcenia się, w celu podnoszenia kompetencji zawodowych. (K_U13)
KOMPETENCJE SPOŁECZNE (POSTAWY)
1. Student rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób. (T1A_K01)
2. Student zna pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, lokalną społeczność i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje. (T1A_K01)
3. Student potrafi określić i zhierarchizować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania. (T1A_K04)
Metody dydaktyczne
Warsztaty z termodynamiki technicznej stanowią uzupełnienie i praktyczną ilustrację wykładów. Są one formą zapoznania studentów z metodami pomiarów wielkości fizycznych, sposobami opracowywania danych uzyskanych na drodze eksperymentu oraz metodyką sporządzania dokumentacji technicznej badań. Ponadto wyniki uzyskane w trakcie wykonywanych ćwiczeń pozwalają na sprawdzenie słuszności praw i założeń teoretycznych. Zajęcia prowadzone są w grupach maksymalnie 8-osobowych w sali z zapleczem technicznym. Zajęcia prowadzone z uwzględnieniem środków dydaktycznych takich jak ćwiczenia laboratoryjne, wykonywanie i projektowanie doświadczeń. Podczas zajęć student zdobywa umiejętności praktyczne.
Treści programowe przedmiotu
Liczba realizowanych ćwiczeń praktycznych uzależniona jest od liczebności oraz stopnia zaawansowania uczestników zajęć.
Tematyka ćwiczeń praktycznych:
1. Pojęcia podstawowe termodynamiki.
1.1. Termometry; skale termometryczne. Pomiar temperatur – skalowanie termoelementu.
1.2. Pomiary ciśnień.
1.3. Pomiary lepkości wybranych substancji. Badanie wpływu temperatury na własności reologiczne cieczy.
2. Zasady zachowania w termodynamice.
2.1. Badanie bilansów substancjalnych.
2.2. Badanie bilansów energetycznych.
3. Zasady termodynamiki.
3.1. Sprawdzanie zasad termodynamiki.
3.2. Badanie przemian i obiegów termodynamicznych.
4. Para wodna jako czynnik termodynamiczny. Teorie wilgotnego powietrza, parametry wilgotnego powietrza.
4.1. Pomiar wilgotności.
4.2. Określanie podstawowych przemian wilgotnego powietrza.
4.3. Wyznaczanie wilgotności względnej i stopnia zawilżenia powietrza.
5. Mechanizmy wymiany ciepła: przewodzenie, konwekcja, promieniowanie. Złożona wymiana ciepła. Ogólna charakterystyka wnikania ciepła.
5.1. Wyznaczanie ciepła spalania paliw stałych.
5.2. Oznaczenie wartości opałowej paliw ciekłych.
5.3. Badanie składu spalin – określenie współczynnika nadmiaru powietrza.
5.4. Badanie sprawności sprężarki tłokowej.
Kryteria oceny i sposoby weryfikacji zakładanych efektów kształcenia
Ocena dostateczna
(W) Student zna, rozumie pojęcia, zasady, prawa z zakresy termodynamiki technicznej.
(U) Student potrafi zastosować przyswojoną wiedzę w praktycznych zadaniach problemowych.
(K) Student rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie, zna skutki działalności inżynierskiej i potrafi organizować własny warsztat pracy.
Ocena dobra
(W) Student wykazuje się bardzo dobrą znajomością pojęć termodynamicznych; zna podstawowe metody, techniki i narzędzia stosowane w termodynamice technicznej oraz wie jak je stosować przy rozwiązywaniu prostych zadań problemowych z zakresu inżynierii środowiska.
(U) Student potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla ochrony środowiska. ponadto potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł w zakresie termodynamiki.
(K) Student potrafi organizować własny warsztat pracy, inspirować i organizować proces uczenia się innych; ponadto zna skutki działalności inżynierskiej i jej wpływu na środowisko i lokalną społeczność.
Ocena bardzo dobra
(W) Student posiada uporządkowaną wiedzę teoretyczną związaną z wybranymi zagadnieniami termodynamiki technicznej, wykazuje bardzo dobrą znajomość pojęć, zasad i praw termodynamiki, zna metody, techniki i narzędzia stosowane w termodynamice technicznej do rozwiązywania prostych zadań praktycznych z zakresu inżynierii środowiska.
(U) Student na bazie przyswojonej wiedzy potrafi formułować i rozwiązywać zadania problemowe z zakresu termodynamiki, swobodnie operuje pojęciami termodynamicznymi jak również ma umiejętność samokształcenia się, w celu podnoszenia kompetencji zawodowych.
(K) Student bardzo dobrze organizuje własny warsztat pracy, inspiruje, angażuje i organizuje proces uczenia się innych osób, zna aspekty dotyczące skutków działalności inżynierskiej, jej wpływu na środowisko i społeczność lokalną; potrafi dążyć z zaangażowaniem do wyznaczonego sobie celu.
Literatura podstawowa i uzupełniająca
1. J. Szargut, Termodynamika techniczna, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2011,
2. S. Wiśniewski, Termodynamika techniczna, WNT Warszawa, 2009.
3. H. Górniak, J. Szargut, A. Guzik, Zadania z termodynamiki technicznej, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2011
Kierunek studiów: Inżynieria środowiska (stacjonarne I stopnia)
Lokalizacja w planach rocznych:
Etap:Rok II - Semestr 3
Punkty ECTS: 0
Forma zaliczenia: Zal. na ocenę