ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2023/2024 / Wydział Techniki Morskiej i Transportu / Oceanotechnika (S2) / Projektowanie i budowa systemów energetycznych / Sylabus przedmiotu

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Oceanotechnika (S2)
specjalność: Projektowanie i budowa systemów energetycznych

Sylabus przedmiotu Teoria procesów cieplnych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Oceanotechnika
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	magister inżynier
Obszary studiów	charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Teoria procesów cieplnych
Specjalność	Projektowanie i budowa systemów energetycznych
Jednostka prowadząca	Katedra Inżynierii Bezpieczeństwa i Energetyki
Nauczyciel odpowiedzialny	Leszek Malinowski <Leszek.Malinowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	3,0	ECTS (formy)	3,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
ćwiczenia audytoryjne	A	1	15	1,0	0,33	zaliczenie
wykłady	W	1	30	2,0	0,67	egzamin

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Matematyka: rachunek różniczkowy i całkowy.
W-2	Podstawy termodynamiki.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie studentów z zaawansowanymi działami termodynamiki.
C-2	Nauczenie studentów wykonywania zaawansowanych obliczeń termodynamicznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1	Równwnia stanu i przemiany termodynamiczne gazów rzeczywistych.	2
T-A-2	Obliczenia termodynamiczne dla dysz Bendemanna i de Lavala.	2
T-A-3	Obliczanie zapotrzebowania powietrza do spalania, składu spalin, temperatury spalania, strat energetycznych podczas spalania.	2
T-A-4	Sprawdzian nr 1.	1
T-A-5	Przeprowadzanie analizy egzergetycznej wybranych procesów cieplnych. Obliczanie egzergii, strat egzergii, sprawności egzergetycznej.	3
T-A-6	Obliczanie zaawansowanych obiegów cieplnych.	2
T-A-7	Obliczanie wymiany ciepła podczas typowych procesów cieplnych.	2
T-A-8	Sprawdzian nr 2.	1
		15
wykłady
T-W-1	Termodynamika gazów rzeczywistych.	3
T-W-2	Przepływ czynnika ściśliwego.	3
T-W-3	Teoria spalania.	4
T-W-4	Analiza egzergetyczna procesów cieplnych.	7
T-W-5	Zaawansowane obiegi cieplne.	6
T-W-6	Elementy wymiany ciepła.	7
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1	Uczestnictwo w ćwiczeniach.	15
A-A-2	Przygotowanie do ćwiczeń.	5
A-A-3	Przygotowanie do zaliczenia.	5
		25
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach.	30
A-W-2	Przygotowanie do wykładów.	5
A-W-3	Przygotowanie do egzaminu.	13
A-W-4	Egzamin	2
		50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Metoda podająca - wyklad informacyjny.
M-2	Metoda problemowa - wyklad problemowy.
M-3	Metoda eksponująca - pokaz animacji zjawisk termodynamicznych.
M-4	Metoda praktyczna - ćwiczenia przedmiotowe.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte (egzamin).
S-2	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny z teorii (wykład).
S-3	Ocena formująca: Rozwiązywanie zadań na tablicy (ćwiczenia).
S-4	Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z zadań (ćwiczenia).
S-5	Ocena podsumowująca: Egzamin ustny - wykłady.
S-6	Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne (ćwiczenia).

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
O_2A_D2-06_W01 Zna termodynamikę gazów rzeczywistych. Zna teorię przepływu czynnika ściśliwego. Zna teorię spalania. Ma wiedzę o analizie egzergetycznej procesów cieplnych. Zna zaawansowane obiegi cieplne. Ma wiedzę z wybranych działów wymiany ciepła.	O_2A_W02, O_2A_W03, O_2A_W16	—	—	C-1	T-W-1, T-W-6, T-W-5, T-W-4, T-W-3, T-W-2	M-3, M-2, M-1	S-1, S-5, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
O_2A_D2-06_U01 Potrafi wykonywać obliczenia termodynamiczne dla gazów rzeczywistych. Potrafi opisać matematycznie przepływ czynnika ściśliwego. Ma umiejętność wykonywania obliczeń dotyczących spalania. Potrafi przeprowadzić analizę egzergetyczną procesów cieplnych. Umie obliczać zaawansowane obiegi cieplne. Potrafi analizować procesy transportu ciepła.	O_2A_U09, O_2A_U24, O_2A_U25	—	—	C-2	T-A-3, T-A-7, T-A-2, T-A-6, T-A-5, T-A-1	M-4	S-4, S-1, S-6, S-3

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
O_2A_D2-06_K01 Ma świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska. Ma świadomość ważności profesjonalnego postępowania w wykonywaniu zawodu oraz respektowania etyki zawodowej.	O_2A_K06, O_2A_K02	—	—	C-1	T-W-1, T-W-6, T-W-5, T-W-4, T-W-3, T-W-2	M-2, M-1	S-5, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
O_2A_D2-06_W01 Zna termodynamikę gazów rzeczywistych. Zna teorię przepływu czynnika ściśliwego. Zna teorię spalania. Ma wiedzę o analizie egzergetycznej procesów cieplnych. Zna zaawansowane obiegi cieplne. Ma wiedzę z wybranych działów wymiany ciepła.	2,0	Nie ma wiedzy określonej w programie przedmiotu.
	3,0	Zna podstawowe elementy obowiązującego materiału.
	3,5	Zna i rozumie podstawowe elementy obowiązującego materiału.
	4,0	Dobrze zna i rozumie prawie cały obowiązujący materiał. Popełnia nieliczne, drobne blędy.
	4,5	Bardzo dobrze zna i rozumie prawie cały obowiązujący materiał. Popełnia nieliczne, drobne blędy.
	5,0	Bardzo dobrze zna i rozumie cały obowiązujący materiał.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
O_2A_D2-06_U01 Potrafi wykonywać obliczenia termodynamiczne dla gazów rzeczywistych. Potrafi opisać matematycznie przepływ czynnika ściśliwego. Ma umiejętność wykonywania obliczeń dotyczących spalania. Potrafi przeprowadzić analizę egzergetyczną procesów cieplnych. Umie obliczać zaawansowane obiegi cieplne. Potrafi analizować procesy transportu ciepła.	2,0	Nie posiada umiejętności wynikających z programu przedmiotu.
	3,0	Posiada podstawowe umiejętności wynikające z programu przedmiotu.
	3,5	Posiada umiejętności wynikające z programu przedmiotu. Popełnia nieliczne błędy.
	4,0	Dobrze opanował umiejętności wynikające z programu przedmiotu.
	4,5	Posiada prawie wszystkie umiejętności wynikające z programu przedmiotu.
	5,0	Posiada wszystkie umiejętności wynikające z programu przedmiotu.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
O_2A_D2-06_K01 Ma świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska. Ma świadomość ważności profesjonalnego postępowania w wykonywaniu zawodu oraz respektowania etyki zawodowej.	2,0	Nie posiadł żadnych kompetencji, uzyskanie ktorych było przewidziane w programie przedmiotu.
	3,0	Ma w podstawowym stopniu świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko.
	3,5	Ma w podstawowym stopniu świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje.
	4,0	Ma świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska.
	4,5	Ma świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska. Ma świadomość ważności profesjonalnego postępowania w wykonywaniu zawodu oraz respektowania etyki zawodowej.
	5,0	Ma pełną świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz całkowicie rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska. Ma pełną świadomość ważności profesjonalnego postępowania w wykonywaniu zawodu oraz respektowania etyki zawodowej.

Literatura podstawowa

Malinowski L., Termodynamika, Skrypt elektroniczny - wydawnictwo własne, Szczecin, 2012
Staniszewski B., Termodynamika, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 1986
Szargut J., Termodynamika, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 2000, 7
Szargut J., Guzik A., Górniak H., Programowany zbiór zadań z termodynamiki technicznej, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 1979
Wiśniewski S., Termodynamika techniczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1999

Literatura dodatkowa

Malinowska W., Malinowski L., Technika cieplna w rolnictwie. Zadania i przykłady., Wydawnictwa Akademii Rolniczej w Szczecinie, Szczecin, 1997, 1
Cengel Y.A., Boles M.A., Thermodynamics. An Engineering Approach, Mc Graw Hill, Boston, 2008, 6

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KOD	Treść programowa	Godziny
T-A-1	Równwnia stanu i przemiany termodynamiczne gazów rzeczywistych.	2
T-A-2	Obliczenia termodynamiczne dla dysz Bendemanna i de Lavala.	2
T-A-3	Obliczanie zapotrzebowania powietrza do spalania, składu spalin, temperatury spalania, strat energetycznych podczas spalania.	2
T-A-4	Sprawdzian nr 1.	1
T-A-5	Przeprowadzanie analizy egzergetycznej wybranych procesów cieplnych. Obliczanie egzergii, strat egzergii, sprawności egzergetycznej.	3
T-A-6	Obliczanie zaawansowanych obiegów cieplnych.	2
T-A-7	Obliczanie wymiany ciepła podczas typowych procesów cieplnych.	2
T-A-8	Sprawdzian nr 2.	1
		15

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Termodynamika gazów rzeczywistych.	3
T-W-2	Przepływ czynnika ściśliwego.	3
T-W-3	Teoria spalania.	4
T-W-4	Analiza egzergetyczna procesów cieplnych.	7
T-W-5	Zaawansowane obiegi cieplne.	6
T-W-6	Elementy wymiany ciepła.	7
		30

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-A-1	Uczestnictwo w ćwiczeniach.	15
A-A-2	Przygotowanie do ćwiczeń.	5
A-A-3	Przygotowanie do zaliczenia.	5
		25

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach.	30
A-W-2	Przygotowanie do wykładów.	5
A-W-3	Przygotowanie do egzaminu.	13
A-W-4	Egzamin	2
		50

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	O_2A_D2-06_W01	Zna termodynamikę gazów rzeczywistych. Zna teorię przepływu czynnika ściśliwego. Zna teorię spalania. Ma wiedzę o analizie egzergetycznej procesów cieplnych. Zna zaawansowane obiegi cieplne. Ma wiedzę z wybranych działów wymiany ciepła.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	O_2A_W02	ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie wybranych działów fizyki, obejmującą: mechanikę techniczną, mechanikę płynów i termodynamikę, niezbędną do zrozumienia złożonych zjawisk fizycznych i procesów z obszaru oceanotechniki
	O_2A_W03	ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie budowy i zastosowania maszyn i urządzeń oraz instalacji i systemów wchodzących w skład obiektów oceanotechnicznych
	O_2A_W16	ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie projektowania urządzeń i systemów energetycznych obiektów oceanotechnicznych opartą na podbudowanej teoretycznie wiedzy z zakresu termodynamiki i wymiany ciepła
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z zaawansowanymi działami termodynamiki.
Treści programowe	T-W-1	Termodynamika gazów rzeczywistych.
	T-W-6	Elementy wymiany ciepła.
	T-W-5	Zaawansowane obiegi cieplne.
	T-W-4	Analiza egzergetyczna procesów cieplnych.
	T-W-3	Teoria spalania.
	T-W-2	Przepływ czynnika ściśliwego.
Metody nauczania	M-3	Metoda eksponująca - pokaz animacji zjawisk termodynamicznych.
	M-2	Metoda problemowa - wyklad problemowy.
	M-1	Metoda podająca - wyklad informacyjny.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte (egzamin).
	S-5	Ocena podsumowująca: Egzamin ustny - wykłady.
	S-2	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny z teorii (wykład).
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie ma wiedzy określonej w programie przedmiotu.
	3,0	Zna podstawowe elementy obowiązującego materiału.
	3,5	Zna i rozumie podstawowe elementy obowiązującego materiału.
	4,0	Dobrze zna i rozumie prawie cały obowiązujący materiał. Popełnia nieliczne, drobne blędy.
	4,5	Bardzo dobrze zna i rozumie prawie cały obowiązujący materiał. Popełnia nieliczne, drobne blędy.
	5,0	Bardzo dobrze zna i rozumie cały obowiązujący materiał.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	O_2A_D2-06_U01	Potrafi wykonywać obliczenia termodynamiczne dla gazów rzeczywistych. Potrafi opisać matematycznie przepływ czynnika ściśliwego. Ma umiejętność wykonywania obliczeń dotyczących spalania. Potrafi przeprowadzić analizę egzergetyczną procesów cieplnych. Umie obliczać zaawansowane obiegi cieplne. Potrafi analizować procesy transportu ciepła.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	O_2A_U09	potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, uwzględniając ewentualne ich modyfikacje, do modelowania i projektowania elementów, układów, systemów, procesów, maszyn czy obiektów oceanotechnicznych przy pomocy odpowiednich narzędzi
	O_2A_U24	potrafi przeprowadzić analizę termodynamiczną procesów cieplnych, wykonać model cieplny procesu i wykonać obliczenia inżynierskie dotyczące procesów cieplnych
	O_2A_U25	potrafi zaprojektować złożony element, układ, system, proces, urządzenie czy obiekt oceanotechniczny z uwzględnieniem zadanej specyfikacji i aspektów pozatechnicznych oraz w dostępny sposób zrealizować ten projekt – co najmniej w części – wykorzystując właściwe metody, techniki i narzędzia, w tym przystosowując do tego celu istniejące lub opracowując nowe narzędzia
Cel przedmiotu	C-2	Nauczenie studentów wykonywania zaawansowanych obliczeń termodynamicznych.
Treści programowe	T-A-3	Obliczanie zapotrzebowania powietrza do spalania, składu spalin, temperatury spalania, strat energetycznych podczas spalania.
	T-A-7	Obliczanie wymiany ciepła podczas typowych procesów cieplnych.
	T-A-2	Obliczenia termodynamiczne dla dysz Bendemanna i de Lavala.
	T-A-6	Obliczanie zaawansowanych obiegów cieplnych.
	T-A-5	Przeprowadzanie analizy egzergetycznej wybranych procesów cieplnych. Obliczanie egzergii, strat egzergii, sprawności egzergetycznej.
	T-A-1	Równwnia stanu i przemiany termodynamiczne gazów rzeczywistych.
Metody nauczania	M-4	Metoda praktyczna - ćwiczenia przedmiotowe.
Sposób oceny	S-4	Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z zadań (ćwiczenia).
	S-1	Ocena podsumowująca: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte (egzamin).
	S-6	Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne (ćwiczenia).
	S-3	Ocena formująca: Rozwiązywanie zadań na tablicy (ćwiczenia).
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie posiada umiejętności wynikających z programu przedmiotu.
	3,0	Posiada podstawowe umiejętności wynikające z programu przedmiotu.
	3,5	Posiada umiejętności wynikające z programu przedmiotu. Popełnia nieliczne błędy.
	4,0	Dobrze opanował umiejętności wynikające z programu przedmiotu.
	4,5	Posiada prawie wszystkie umiejętności wynikające z programu przedmiotu.
	5,0	Posiada wszystkie umiejętności wynikające z programu przedmiotu.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	O_2A_D2-06_K01	Ma świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska. Ma świadomość ważności profesjonalnego postępowania w wykonywaniu zawodu oraz respektowania etyki zawodowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	O_2A_K06	ma świadomość ważności profesjonalnego postępowania w wykonywaniu zawodu oraz respektowania etyki zawodowej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	O_2A_K02	ma świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z zaawansowanymi działami termodynamiki.
Treści programowe	T-W-1	Termodynamika gazów rzeczywistych.
	T-W-6	Elementy wymiany ciepła.
	T-W-5	Zaawansowane obiegi cieplne.
	T-W-4	Analiza egzergetyczna procesów cieplnych.
	T-W-3	Teoria spalania.
	T-W-2	Przepływ czynnika ściśliwego.
Metody nauczania	M-2	Metoda problemowa - wyklad problemowy.
Metody nauczania	M-1	Metoda podająca - wyklad informacyjny.
Sposób oceny	S-5	Ocena podsumowująca: Egzamin ustny - wykłady.
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny z teorii (wykład).
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie posiadł żadnych kompetencji, uzyskanie ktorych było przewidziane w programie przedmiotu.
	3,0	Ma w podstawowym stopniu świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko.
	3,5	Ma w podstawowym stopniu świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje.
	4,0	Ma świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska.
	4,5	Ma świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska. Ma świadomość ważności profesjonalnego postępowania w wykonywaniu zawodu oraz respektowania etyki zawodowej.
	5,0	Ma pełną świadomość wpływu działalności inżynierskiej na otoczenie i środowisko oraz całkowicie rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, w szczególności w odniesieniu do bezpieczeństwa własnego i innych osób oraz ochrony środowiska. Ma pełną świadomość ważności profesjonalnego postępowania w wykonywaniu zawodu oraz respektowania etyki zawodowej.