Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Odnawialne źródła energii (S1)

Sylabus przedmiotu Technika cieplna:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Odnawialne źródła energii
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki rolnicze, leśne i weterynaryjne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Technika cieplna
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Odnawialnych Źródeł Energii
Nauczyciel odpowiedzialny Tomasz Stawicki <Tomasz.Stawicki@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Andrzej Gawlik <Andrzej.Gawlik@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 30 2,00,62egzamin
ćwiczenia audytoryjneA2 20 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy matematyki.
W-2Podstawy fizyki, mechaniki i ciepła.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentow z podstawowymi pojęciami, definicjami i prawami termodynamiki.
C-2Ukształtowanie umiejętności wykonywania podstawowych obliczeń termodynamicznych, w tym wykonywania bilansów energetycznych.
C-3Ukształtowanie umiejętności analizy termodynamicznej obiegów termodynamicznych realizowanych w urządzeniach cieplnych stosowanych w technice rolniczej.
C-4Zrozumienie doniosłości problemu racjonalnej gospodarki zasobami energetycznymi.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Jednostki miar stosowane w technice cieplnej. Przeliczanie jednostek miar.1
T-A-2Bilans energii wybranych układów termodynamicznych oraz maszyn i urządzeń cieplnych.3
T-A-3Zastosowania termicznego równania stanu gazów doskonałych w obliczeniach cieplnych2
T-A-4Przyklady obliczeniowe roztworów gazów doskonałych.2
T-A-5Obliczenia parametrów termicznych i kalorycznych wybranych przemian gazów doskonałych.3
T-A-6Obliczenia przykladowych obiegów temodynamicznych.2
T-A-7Przykładowe przemiany powietrza wilgotnego. Praca z wykresem i - X. Metody pomiaru wilgotności powietrza.Suszenie konwekcyjne - przyklady obliczeniowe.2
T-A-8Obliczenia podstawowych przypadkow wymiany ciepla. Złożona wymiana ciepła, obliczanie strat ciepla przez ścianę budynku.3
T-A-9Przykład obliczeń wymiennika ciepla.2
20
wykłady
T-W-1Wiadomości wstępne i definicje podstawowe: parametry stanu, substancja, masa.Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki.2
T-W-2Pierwsza zasada termodynamiki,energia wewnętrzna, praca mechaniczna, ciepło, ciepło właściwe,entalpia.4
T-W-3Własności gazów doskonałych i półdoskonałych, termiczne równanie stanu gazów doskonałych, roztwory gazów doskonałych.4
T-W-4Charakterystyczne przemiany gazow doskonałych: izobara, izochora, izoterma, izentropa, politropa.2
T-W-5Druga zasada termodynamiki: procesy odwracalne i nieodwracalne, entropia, zasada wzrostu entropii. Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota. Obiegi termodynamiczne wybranych maszyn cieplnych: silników, chlodziarek, pomp ciepła.4
T-W-6Pary i gazy rzeczywiste. Stany skupienia. Izobaryczny proces parowania. Para wodna i jej przemiany, wwykres i - s.2
T-W-7Termodynamika powietrza wilgotnego. Przemiany powietrza wilgotnego. Wykres i - X. Proces suszenia.3
T-W-8Spalanie: rodzaje i sklad paliw, obliczenia stechiometryczne dla spalania zupełnego. Straty powstające przy spalaniu. Wartość opałowa i ciepło spalania.2
T-W-9Wymiana ciepła: przewodzenie, konwekcja, promieniowanie. Prawo Fouriera. Prawo Newtona. Złożona wymiana ciepla. Wymiana ciepła przy przepływie czynnika.3
T-W-10Wymienniki ciepla. Rodzaje wymienników ciepła. Rekuperatory współprądowe i przeciwprądowe. Przyklady zastosowań wymienników ciepła w urządzeniach OZE.4
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w ćwiczeniach.20
A-A-2Przygotowanie do ćwiczeń.5
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia.5
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.30
A-W-2Przygotowanie do zajęć.10
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.20
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wyklad informacyjny.
M-2Metoda praktyczna - ćwiczenia przedmiotowe.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Egzamin testowy z teorii, pytania i zadania zamknięte i otwarte.
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin ustny.
S-3Ocena formująca: Samodzielne rozwiązywanie zadań na zajęciach.
S-4Ocena formująca: Praca domowa z zadań (ćwiczenia).
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z zadań (ćwiczenia).

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_1A_C06_W01
Zna i rozumie podstawowe pojęcia z zakresu termodynamiki. Zna i rozumie zasady termodynamiki. Zna i rozumie przemiany termodynamiczne realizowane przez maszyny i urządzenia cieplne. Zna termodynamikę gazów wilgotnych i pary wodnej. Zna proces spalania. Zna podstawowe prawa i definicje związane z wymianą ciepła i wymiennikami ciepla.
OZE_1A_W02C-1T-W-2, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-4, T-W-1, T-W-9, T-W-3, T-W-8, T-W-10M-1S-2, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_1A_C06_U01
Potrafi wykonywać podstawowe obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energetycznych podstawowych ukladów termodynamicznych. Potrafi analizować pracę maszyn i urządzeń cieplnych.
OZE_1A_U06C-2, C-3T-A-6, T-A-5, T-A-9, T-A-1, T-A-3, T-A-2, T-A-4, T-A-8, T-A-7M-2S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
OZE_1A_C06_K01
Ma świadomość ważności problemu racjonalnej gospodarki energetycznej. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.
OZE_1A_K01, OZE_1A_K02C-4T-W-2, T-W-5, T-W-9M-1S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
OZE_1A_C06_W01
Zna i rozumie podstawowe pojęcia z zakresu termodynamiki. Zna i rozumie zasady termodynamiki. Zna i rozumie przemiany termodynamiczne realizowane przez maszyny i urządzenia cieplne. Zna termodynamikę gazów wilgotnych i pary wodnej. Zna proces spalania. Zna podstawowe prawa i definicje związane z wymianą ciepła i wymiennikami ciepla.
2,0
3,0Zna większość podstawowych pojęć z zakresu termodynamiki. Zna zasady termodynamiki. Zna przemiany termodynamiczne realizowane przez maszyny i urządzenia cieplne. Zna termodynamikę gazów wilgotnych i pary wodnej. Zna proces spalania. Zna podstawowe prawa i definicje związane z wymianą ciepła i wymiennikami ciepla.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
OZE_1A_C06_U01
Potrafi wykonywać podstawowe obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energetycznych podstawowych ukladów termodynamicznych. Potrafi analizować pracę maszyn i urządzeń cieplnych.
2,0
3,0Student potrafi wykonywać większość podstawowych obliczeń termodynamicznych. Potrafi formułować równania bilansów energetycznych większości podstawowych ukladów termodynamicznych. Potrafi analizować pracę większości maszyn i urządzeń cieplnych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
OZE_1A_C06_K01
Ma świadomość ważności problemu racjonalnej gospodarki energetycznej. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.
2,0
3,0Ma świadomość ważności problemu racjonalnej gospodarki energetycznej. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.
3,5
4,0
4,5
5,0.

Literatura podstawowa

  1. Szargut J., Termodynamika, PWN, Warszawa, 2000
  2. Pabis J., Podstawy techniki cieplnej w rolnictwie, PWRiL, 1983
  3. Malinowska W., Malinowski L., Technika cieplna w rolnictwie. Zadania i przykłady., Wydawnictwo Akademii Rolniczej, Szczecin, 1997

Literatura dodatkowa

  1. Staniszewski B., Termodynamika, PWN, Warszawa, 1986

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Jednostki miar stosowane w technice cieplnej. Przeliczanie jednostek miar.1
T-A-2Bilans energii wybranych układów termodynamicznych oraz maszyn i urządzeń cieplnych.3
T-A-3Zastosowania termicznego równania stanu gazów doskonałych w obliczeniach cieplnych2
T-A-4Przyklady obliczeniowe roztworów gazów doskonałych.2
T-A-5Obliczenia parametrów termicznych i kalorycznych wybranych przemian gazów doskonałych.3
T-A-6Obliczenia przykladowych obiegów temodynamicznych.2
T-A-7Przykładowe przemiany powietrza wilgotnego. Praca z wykresem i - X. Metody pomiaru wilgotności powietrza.Suszenie konwekcyjne - przyklady obliczeniowe.2
T-A-8Obliczenia podstawowych przypadkow wymiany ciepla. Złożona wymiana ciepła, obliczanie strat ciepla przez ścianę budynku.3
T-A-9Przykład obliczeń wymiennika ciepla.2
20

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wiadomości wstępne i definicje podstawowe: parametry stanu, substancja, masa.Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki.2
T-W-2Pierwsza zasada termodynamiki,energia wewnętrzna, praca mechaniczna, ciepło, ciepło właściwe,entalpia.4
T-W-3Własności gazów doskonałych i półdoskonałych, termiczne równanie stanu gazów doskonałych, roztwory gazów doskonałych.4
T-W-4Charakterystyczne przemiany gazow doskonałych: izobara, izochora, izoterma, izentropa, politropa.2
T-W-5Druga zasada termodynamiki: procesy odwracalne i nieodwracalne, entropia, zasada wzrostu entropii. Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota. Obiegi termodynamiczne wybranych maszyn cieplnych: silników, chlodziarek, pomp ciepła.4
T-W-6Pary i gazy rzeczywiste. Stany skupienia. Izobaryczny proces parowania. Para wodna i jej przemiany, wwykres i - s.2
T-W-7Termodynamika powietrza wilgotnego. Przemiany powietrza wilgotnego. Wykres i - X. Proces suszenia.3
T-W-8Spalanie: rodzaje i sklad paliw, obliczenia stechiometryczne dla spalania zupełnego. Straty powstające przy spalaniu. Wartość opałowa i ciepło spalania.2
T-W-9Wymiana ciepła: przewodzenie, konwekcja, promieniowanie. Prawo Fouriera. Prawo Newtona. Złożona wymiana ciepla. Wymiana ciepła przy przepływie czynnika.3
T-W-10Wymienniki ciepla. Rodzaje wymienników ciepła. Rekuperatory współprądowe i przeciwprądowe. Przyklady zastosowań wymienników ciepła w urządzeniach OZE.4
30

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w ćwiczeniach.20
A-A-2Przygotowanie do ćwiczeń.5
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia.5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.30
A-W-2Przygotowanie do zajęć.10
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.20
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaOZE_1A_C06_W01Zna i rozumie podstawowe pojęcia z zakresu termodynamiki. Zna i rozumie zasady termodynamiki. Zna i rozumie przemiany termodynamiczne realizowane przez maszyny i urządzenia cieplne. Zna termodynamikę gazów wilgotnych i pary wodnej. Zna proces spalania. Zna podstawowe prawa i definicje związane z wymianą ciepła i wymiennikami ciepla.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_1A_W02ma podstawową, uporządkowaną wiedzę w zakresie: 1) fizyki, obejmującą elementy mechaniki klasycznej i relatywistycznej, wielkości i prawa opisujące ruch płynów, fizykę cząsteczkową, elektryczność, elementy fizyki atomowej i jądrowej, fale elektromagnetyczne, kwantowe właściwości promieniowania oraz budowę ciała stałego, 2) mechaniki, obejmującą płaskie i przestrzenne układy sił, środek ciężkości, tarcie, ruch prostoliniowy i krzywoliniowy, podstawowe pojęcia i prawa dynamiki, momenty bezwładności, dynamikę ruchu obrotowego, 3) mechaniki płynów, 4) techniki cieplnej, obejmującą zasady termodynamiki, przemiany odwracalne gazów, termodynamikę pary wodnej, termodynamikę gazów wilgotnych, obiegi termiczne maszyn cieplnych, termodynamikę procesu spalania, wymianę i wymienniki ciepła, 5) wytrzymałości materiałów, obejmującą naprężenia i odkształcenia, rozciąganie i ściskanie, ścinanie, momenty bezwładności figur płaskich, skręcanie, zginanie, wyboczenie, hipotezy wytężeniowe, w tym niezbędną do: 1) zrozumienia i analizy zjawisk fizycznych występujących przy pozyskiwaniu energii ze źródeł odnawialnych, 2) pomiaru podstawowych wielkości fizycznych, 3) eksploatacji urządzeń występujących przy pozyskiwaniu, przetwarzaniu i wykorzystywaniu energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych, 4) samodzielnego rozwiązywania prostych problemów technicznych;
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentow z podstawowymi pojęciami, definicjami i prawami termodynamiki.
Treści programoweT-W-2Pierwsza zasada termodynamiki,energia wewnętrzna, praca mechaniczna, ciepło, ciepło właściwe,entalpia.
T-W-5Druga zasada termodynamiki: procesy odwracalne i nieodwracalne, entropia, zasada wzrostu entropii. Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota. Obiegi termodynamiczne wybranych maszyn cieplnych: silników, chlodziarek, pomp ciepła.
T-W-6Pary i gazy rzeczywiste. Stany skupienia. Izobaryczny proces parowania. Para wodna i jej przemiany, wwykres i - s.
T-W-7Termodynamika powietrza wilgotnego. Przemiany powietrza wilgotnego. Wykres i - X. Proces suszenia.
T-W-4Charakterystyczne przemiany gazow doskonałych: izobara, izochora, izoterma, izentropa, politropa.
T-W-1Wiadomości wstępne i definicje podstawowe: parametry stanu, substancja, masa.Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki.
T-W-9Wymiana ciepła: przewodzenie, konwekcja, promieniowanie. Prawo Fouriera. Prawo Newtona. Złożona wymiana ciepla. Wymiana ciepła przy przepływie czynnika.
T-W-3Własności gazów doskonałych i półdoskonałych, termiczne równanie stanu gazów doskonałych, roztwory gazów doskonałych.
T-W-8Spalanie: rodzaje i sklad paliw, obliczenia stechiometryczne dla spalania zupełnego. Straty powstające przy spalaniu. Wartość opałowa i ciepło spalania.
T-W-10Wymienniki ciepla. Rodzaje wymienników ciepła. Rekuperatory współprądowe i przeciwprądowe. Przyklady zastosowań wymienników ciepła w urządzeniach OZE.
Metody nauczaniaM-1Wyklad informacyjny.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Egzamin ustny.
S-1Ocena podsumowująca: Egzamin testowy z teorii, pytania i zadania zamknięte i otwarte.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Zna większość podstawowych pojęć z zakresu termodynamiki. Zna zasady termodynamiki. Zna przemiany termodynamiczne realizowane przez maszyny i urządzenia cieplne. Zna termodynamikę gazów wilgotnych i pary wodnej. Zna proces spalania. Zna podstawowe prawa i definicje związane z wymianą ciepła i wymiennikami ciepla.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaOZE_1A_C06_U01Potrafi wykonywać podstawowe obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energetycznych podstawowych ukladów termodynamicznych. Potrafi analizować pracę maszyn i urządzeń cieplnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_1A_U06potrafi wykorzystać poznaną wiedzę w zakresie fizyki, techniki cieplnej, mechaniki ogólnej, mechaniki płynów i wytrzymałości materiałów, a także chemii i mikrobiologii do: 1) zrozumienia i analizy zjawisk fizycznych i chemicznych występujących przy pozyskiwaniu energii ze źródeł odnawialnych, 2) pomiaru podstawowych wielkości fizycznych i chemicznych, 3) rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w ramach studiowanego kierunku;
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności wykonywania podstawowych obliczeń termodynamicznych, w tym wykonywania bilansów energetycznych.
C-3Ukształtowanie umiejętności analizy termodynamicznej obiegów termodynamicznych realizowanych w urządzeniach cieplnych stosowanych w technice rolniczej.
Treści programoweT-A-6Obliczenia przykladowych obiegów temodynamicznych.
T-A-5Obliczenia parametrów termicznych i kalorycznych wybranych przemian gazów doskonałych.
T-A-9Przykład obliczeń wymiennika ciepla.
T-A-1Jednostki miar stosowane w technice cieplnej. Przeliczanie jednostek miar.
T-A-3Zastosowania termicznego równania stanu gazów doskonałych w obliczeniach cieplnych
T-A-2Bilans energii wybranych układów termodynamicznych oraz maszyn i urządzeń cieplnych.
T-A-4Przyklady obliczeniowe roztworów gazów doskonałych.
T-A-8Obliczenia podstawowych przypadkow wymiany ciepla. Złożona wymiana ciepła, obliczanie strat ciepla przez ścianę budynku.
T-A-7Przykładowe przemiany powietrza wilgotnego. Praca z wykresem i - X. Metody pomiaru wilgotności powietrza.Suszenie konwekcyjne - przyklady obliczeniowe.
Metody nauczaniaM-2Metoda praktyczna - ćwiczenia przedmiotowe.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Egzamin testowy z teorii, pytania i zadania zamknięte i otwarte.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wykonywać większość podstawowych obliczeń termodynamicznych. Potrafi formułować równania bilansów energetycznych większości podstawowych ukladów termodynamicznych. Potrafi analizować pracę większości maszyn i urządzeń cieplnych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaOZE_1A_C06_K01Ma świadomość ważności problemu racjonalnej gospodarki energetycznej. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_1A_K01ma świadomość znaczenia energii dla społeczeństwa;
OZE_1A_K02jest świadomy ograniczenia posiadanej wiedzy i umiejętności, rozumie potrzebę dalszego ich pogłębiania oraz ciągłego wyszukiwania aktualnych informacji zawodowych w literaturze fachowej i innych źródłach, również w języku obcym;
Cel przedmiotuC-4Zrozumienie doniosłości problemu racjonalnej gospodarki zasobami energetycznymi.
Treści programoweT-W-2Pierwsza zasada termodynamiki,energia wewnętrzna, praca mechaniczna, ciepło, ciepło właściwe,entalpia.
T-W-5Druga zasada termodynamiki: procesy odwracalne i nieodwracalne, entropia, zasada wzrostu entropii. Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota. Obiegi termodynamiczne wybranych maszyn cieplnych: silników, chlodziarek, pomp ciepła.
T-W-9Wymiana ciepła: przewodzenie, konwekcja, promieniowanie. Prawo Fouriera. Prawo Newtona. Złożona wymiana ciepla. Wymiana ciepła przy przepływie czynnika.
Metody nauczaniaM-1Wyklad informacyjny.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Egzamin ustny.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ma świadomość ważności problemu racjonalnej gospodarki energetycznej. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.
3,5
4,0
4,5
5,0.