Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Materials Science and Engineering (S1)
Sylabus przedmiotu Thermodynamic of Materials:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Materials Science and Engineering | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Thermodynamic of Materials | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Materiałów Polimerowych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Krzysztof Kowalczyk <Krzysztof.Kowalczyk@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | angielski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Fundamentals of mathematics and physics. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | To gain the knowledge, skills and competences in the field of fundamental laws and relations for gaseous, liquid and solid-type materials |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Conversions of thermodynamic SI units. | 2 |
| T-A-2 | Thermodynamic calculation for gaseous, liquid and solid state-type materials. Thermodynamic calculations in relation to thermodynamics laws | 8 |
| T-A-3 | Thermodynamics of nanomaterials; size effect. | 1 |
| T-A-4 | Electrochemical equilibria and surface thermodynamics | 2 |
| T-A-5 | Thermodynamic calculations for chemical reactions. | 2 |
| 15 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Measurement of specific heat capacity by the DSC method. | 5 |
| T-L-2 | Study of nanocrystalline metals by chemical potential programmed reaction method. | 5 |
| T-L-3 | Measurement of the Curie temperature. | 5 |
| T-L-4 | Measurement of enthalpy of selected chemical reactions by the DSC method. | 5 |
| T-L-5 | Measurement of combustion heat of solids. | 5 |
| T-L-6 | Determination of crystallization phase diagram. | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Fundamental definitions of thermodynamics and physical chemistry parameters | 2 |
| T-W-2 | The zeroth, the first, the second and the third law of thermodynamics. Definitions and technical aspects. | 5 |
| T-W-3 | The perfect, semi-perfect and real gases. Laws for gases. Equations of state and thermodynamic properties of fluids. Work and heat. Heat capacity | 2 |
| T-W-4 | Phase equilibria (vapor-liquid equilibria, liquid-liquid equilibria, solid-liquid and solid-solid equilibria). Thermodynamics of mixtures. Chemical reactions. Electrochemical equilibria. | 3 |
| T-W-5 | Conversion of fuel materials to mechanical energy, heat machines/engines (structures and work), thermodynamic cycles (Carnot,Otto, Diesel, Sabathe) | 3 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Participation in recitations | 15 |
| A-A-2 | Additional student work | 10 |
| 25 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Participation in the laboratory exercises | 30 |
| A-L-2 | Instructions reading, literature review | 10 |
| A-L-3 | Preparing lab reports | 10 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Participation in lectures | 15 |
| A-W-2 | Additional student work. Literature review. | 35 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Lecture |
| M-2 | Auditorium exercises |
| M-3 | Laboratory exercises |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Reports |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Exam |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MSE_1A_C06_W01 The student has the knowledge of common thermodynamic laws and relations for gaseous, liquid and solid state materials | MSE_1A_W02, MSE_1A_W03 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-3 | M-1 | 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MSE_1A_C06_U01 The student has skills of calculation of common thermodynamic parameters for gaseous, liquid and solid state materials | MSE_1A_U02, MSE_1A_U07 | — | — | C-1 | T-A-3, T-A-1, T-A-4, T-A-5, T-A-2, T-L-4, T-L-1, T-L-3, T-L-2, T-L-5, T-L-6 | M-2, M-3 | S-1, S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MSE_1A_C06_K01 The student understands the importance of known thermodynamic parameters for gaseous, liquid and solid state materials | MSE_1A_K01, MSE_1A_K02 | — | — | C-1 | T-A-3, T-A-1, T-A-4, T-A-5, T-A-2, T-L-4, T-L-1, T-L-3, T-L-2, T-L-5, T-L-6, T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-3 | M-2, M-1, M-3 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MSE_1A_C06_W01 The student has the knowledge of common thermodynamic laws and relations for gaseous, liquid and solid state materials | 2,0 | |
| 3,0 | The student knows the fundamentals laws for gaseous, liquid and solid state materials | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MSE_1A_C06_U01 The student has skills of calculation of common thermodynamic parameters for gaseous, liquid and solid state materials | 2,0 | |
| 3,0 | The student can calculate the fundamentals thermodynamic parameters for gaseous, liquid and solid state materials | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MSE_1A_C06_K01 The student understands the importance of known thermodynamic parameters for gaseous, liquid and solid state materials | 2,0 | |
| 3,0 | Students knows the fundamentals importance of thermodynamic laws | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- John Rankin, Themical thermodynamics : theory and applications, RC Press/Taylor & Francis, Boca Raton, 2020
- G.Price, Thermodynamics of chemical processes, Oxford University Press, Oxford, 2019
- T. Matsushita, K. Mukai, Chemical thermodynamics in materials science : from basic to practical applications, Springer, Singapore, 2018
- M. Pavelka, V. Klika, M. Grmela, Multiscale thermo-dynamics : introduction to Generic, Gruyter, Berlin, 2018
- W. Ciesielczyk, Basic calculations of engineering thermodynamics, Wydawnictwo PK, Kraków, 2015
- A. Bejan, Advanced engineering thermodynamics, John Wiley & Sons, Hoboken, 2006
- M. Moran, H. Shapiro, Fundamentals of engineering thermodynamics, John Wiley & Sons, Chichester, 2006
- M. Koretsky, Engineering and chemical thermodynamics, Wiley, Hoboken, 2012