Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Inżynieria bezpieczeństwa (S1)

Sylabus przedmiotu Termodynamika 2:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria bezpieczeństwa
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Termodynamika 2
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Bezpieczeństwa i Energetyki
Nauczyciel odpowiedzialny Leszek Malinowski <Leszek.Malinowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Leszek Malinowski <Leszek.Malinowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 1,0 ECTS (formy) 1,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 15 1,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy rachunku różniczkowego i całkowego.
W-2Podstawowa wiedza fizyczna z działów mechanika i ciepło.
W-3Termodynamika 1

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z metodyką obliczania zapotrzebowania powietrza do spalania oraz składu spalin. Zapoznanie studentów z podstawami wymiany ciepła oraz teorią przepływu czynnika ścisliwego.
C-2Zapoznanie studentów z procesami zachodzącymi w maszynach i urządzeniach cieplnych.
C-3Ugruntowanie i pogłębienie umiejętności analizy termodynamicznej procesów cieplnych.
C-4Nauczenie wykonywania zaawansowanych obliczeń termodynamicznych, w tym dotyczących: analizy energetycznej i egzergetycznej maszyn i urządzeń cieplnych, przepływu czynnika ściśliwego oraz spalania.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
wykłady
T-W-1Podstawy wymiany ciepła i wymienniki ciepła.2
T-W-2Przepływ czynnika ściśliwego: parametry spiętrzenia, parametry krytyczne, przepływ przez dysze zbieżne i de Lavala.2
T-W-3Gazy rzeczywiste.1
T-W-4Sprężarki tłokowe: sprężarki idealne, pseudoidealne i rzeczywiste; sprężarki wielostopniowe; chłodzenie międzystopniowe.1
T-W-5Siłownie turbogazowe: obieg Braytona; układy otwarte, zamknięte, z regeneracją ciepła.2
T-W-6Siłownie turboparowe: obieg Rankine’a; regeneracja ciepła; międzystopniowy przegrzew pary.1
T-W-7Chłodziarki gazowe i parowe: obieg Joule’a; obieg Lindego.1
T-W-8Spalanie całkowite i zupełne: zapotrzebowanie powietrza; ilość i skład spalin; temperatura spalania.2
T-W-9Analiza egzergetyczna wybranych procesów cieplnych.2
T-W-10Zaliczenie wykładów.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.15
A-W-2Samodzielna nauka5
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.5
25

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda podająca - wyład informacyjny.
M-2Metoda problemowa - wykład problemowy.
M-3Metoda eksponująca - pokaz animacji zjawisk termodynamicznych.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z teorii.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne.

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
IB_1A_C11_W01
Zna i rozumie przemiany termodynamiczne zachodzące w maszynach i urządzeniach cieplnych. Zna teorię spalania całkowitego i zupełnego, teorię przepływu czynnika ściśliwego oraz podstawy wymiany ciepła.		IB_1A_W02, IB_1A_W28T1A_W01, T1A_W02, T1A_W07InzA_W02C-2, C-1T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3

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
IB_1A_C11_U01
Potrafi wykonywać obliczenia termodynamiczne dotyczące przemian zachodzących w maszynach i urządzeniach cieplnych. Potrafi obliczać zapotrzebowanie powietrza do spalania oraz skład spalin. Potrafi wykonywać obliczenia związane z przepływem czynnika ściśliwego oraz z zakresu wymiany ciepła.		IB_1A_U10, IB_1A_U16, IB_1A_U17T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U16InzA_U01, InzA_U02, InzA_U07, InzA_U08C-3, C-4T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-9, T-W-8M-1, M-2S-3

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
IB_1A_C11_K01
Ma świadomość doniosłości problemu racjonalnej gospodarki energią. Zna i rozumie ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.		IB_1A_K01, IB_1A_K02T1A_K01, T1A_K02InzA_K01C-2T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9M-1, M-2S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IB_1A_C11_W01
Zna i rozumie przemiany termodynamiczne zachodzące w maszynach i urządzeniach cieplnych. Zna teorię spalania całkowitego i zupełnego, teorię przepływu czynnika ściśliwego oraz podstawy wymiany ciepła.		2,0
3,0Student zna i rozumie podstawowe przemiany termodynamiczne zachodzące w maszynach i urządzeniach cieplnych. Zna teorię spalania, teorię przepływu czynnika ściśliwego oraz podstawy wymiany ciepła.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IB_1A_C11_U01
Potrafi wykonywać obliczenia termodynamiczne dotyczące przemian zachodzących w maszynach i urządzeniach cieplnych. Potrafi obliczać zapotrzebowanie powietrza do spalania oraz skład spalin. Potrafi wykonywać obliczenia związane z przepływem czynnika ściśliwego oraz z zakresu wymiany ciepła.		2,0
3,0Student potrafi wykonać obliczenia termodynamiczne dotyczące przemian zachodzących w maszynach i urządzeniach cieplnych. Potrafi obliczać zapotrzebowanie powietrza do spalania oraz skład spalin. Potrafi wykonywać obliczenia z zakresu przepływu czynnika ściśliwego oraz wymiany ciepła.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IB_1A_C11_K01
Ma świadomość doniosłości problemu racjonalnej gospodarki energią. Zna i rozumie ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.		2,0
3,0Ma świadomość doniosłości racjonalnej gospodarki energią. Zna ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Malinowski Leszek, Termodynamika 2, Skrypt elektroniczny - wydawnictwo własne, Szczecin, 2016
  2. Staniszewski B., Termodynamika, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 1986
  3. Szargut J., Termodynamika, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 2000, 7
  4. Szargut J., Guzik A., Górniak H., Programowany zbiór zadań z termodynamiki technicznej, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 1979
  5. Wiśniewski S., Termodynamika techniczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1999

Literatura dodatkowa

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

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawy wymiany ciepła i wymienniki ciepła.2
T-W-2Przepływ czynnika ściśliwego: parametry spiętrzenia, parametry krytyczne, przepływ przez dysze zbieżne i de Lavala.2
T-W-3Gazy rzeczywiste.1
T-W-4Sprężarki tłokowe: sprężarki idealne, pseudoidealne i rzeczywiste; sprężarki wielostopniowe; chłodzenie międzystopniowe.1
T-W-5Siłownie turbogazowe: obieg Braytona; układy otwarte, zamknięte, z regeneracją ciepła.2
T-W-6Siłownie turboparowe: obieg Rankine’a; regeneracja ciepła; międzystopniowy przegrzew pary.1
T-W-7Chłodziarki gazowe i parowe: obieg Joule’a; obieg Lindego.1
T-W-8Spalanie całkowite i zupełne: zapotrzebowanie powietrza; ilość i skład spalin; temperatura spalania.2
T-W-9Analiza egzergetyczna wybranych procesów cieplnych.2
T-W-10Zaliczenie wykładów.1
15

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.15
A-W-2Samodzielna nauka5
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.5
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIB_1A_C11_W01Zna i rozumie przemiany termodynamiczne zachodzące w maszynach i urządzeniach cieplnych. Zna teorię spalania całkowitego i zupełnego, teorię przepływu czynnika ściśliwego oraz podstawy wymiany ciepła.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIB_1A_W02ma wiedzę w zakresie fizyki, obejmującą mechanikę, termodynamikę, optykę, elektryczność i magnetyzm, fizykę jądrową oraz fizykę ciała stałego, niezbędną do: 1) pomiaru i określania wielkości fizycznych, 2) zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych i procesów występujących w przyrodzie, 3) wykorzystania praw przyrody w technice i życiu codziennym, 4) rozumienia zachowania otaczającego nas świata.
IB_1A_W28ma wiedzę w zakresie termodynamiki niezbędną do analizy problemów bezpieczeństwa
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W01ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z procesami zachodzącymi w maszynach i urządzeniach cieplnych.
C-1Zapoznanie studentów z metodyką obliczania zapotrzebowania powietrza do spalania oraz składu spalin. Zapoznanie studentów z podstawami wymiany ciepła oraz teorią przepływu czynnika ścisliwego.
Treści programoweT-W-1Podstawy wymiany ciepła i wymienniki ciepła.
T-W-2Przepływ czynnika ściśliwego: parametry spiętrzenia, parametry krytyczne, przepływ przez dysze zbieżne i de Lavala.
T-W-4Sprężarki tłokowe: sprężarki idealne, pseudoidealne i rzeczywiste; sprężarki wielostopniowe; chłodzenie międzystopniowe.
T-W-5Siłownie turbogazowe: obieg Braytona; układy otwarte, zamknięte, z regeneracją ciepła.
T-W-6Siłownie turboparowe: obieg Rankine’a; regeneracja ciepła; międzystopniowy przegrzew pary.
T-W-7Chłodziarki gazowe i parowe: obieg Joule’a; obieg Lindego.
T-W-8Spalanie całkowite i zupełne: zapotrzebowanie powietrza; ilość i skład spalin; temperatura spalania.
T-W-9Analiza egzergetyczna wybranych procesów cieplnych.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca - wyład informacyjny.
M-2Metoda problemowa - wykład problemowy.
M-3Metoda eksponująca - pokaz animacji zjawisk termodynamicznych.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z teorii.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna i rozumie podstawowe przemiany termodynamiczne zachodzące w maszynach i urządzeniach cieplnych. Zna teorię spalania, teorię przepływu czynnika ściśliwego oraz podstawy wymiany ciepła.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIB_1A_C11_U01Potrafi wykonywać obliczenia termodynamiczne dotyczące przemian zachodzących w maszynach i urządzeniach cieplnych. Potrafi obliczać zapotrzebowanie powietrza do spalania oraz skład spalin. Potrafi wykonywać obliczenia związane z przepływem czynnika ściśliwego oraz z zakresu wymiany ciepła.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIB_1A_U10potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne; potrafi opracować proste modele procesów i systemów o ograniczonej liczbie czynników zagrożenia, opracować proste symulacje komputerowe lub eksperymenty, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski dotyczące oceny ryzyka i wyboru metod zabezpieczenia
IB_1A_U16potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego, o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla inżynierii bezpieczeństwa oraz potrafi wybrać i zastosować właściwa metodę i narzędzia dla tego celu
IB_1A_U17potrafi, zgodnie z zadaną specyfikacją, zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, instalację, system lub proces, typowe dla inżynierii bezpieczeństwa, używając do tego celu właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-3Ugruntowanie i pogłębienie umiejętności analizy termodynamicznej procesów cieplnych.
C-4Nauczenie wykonywania zaawansowanych obliczeń termodynamicznych, w tym dotyczących: analizy energetycznej i egzergetycznej maszyn i urządzeń cieplnych, przepływu czynnika ściśliwego oraz spalania.
Treści programoweT-W-1Podstawy wymiany ciepła i wymienniki ciepła.
T-W-2Przepływ czynnika ściśliwego: parametry spiętrzenia, parametry krytyczne, przepływ przez dysze zbieżne i de Lavala.
T-W-4Sprężarki tłokowe: sprężarki idealne, pseudoidealne i rzeczywiste; sprężarki wielostopniowe; chłodzenie międzystopniowe.
T-W-5Siłownie turbogazowe: obieg Braytona; układy otwarte, zamknięte, z regeneracją ciepła.
T-W-6Siłownie turboparowe: obieg Rankine’a; regeneracja ciepła; międzystopniowy przegrzew pary.
T-W-7Chłodziarki gazowe i parowe: obieg Joule’a; obieg Lindego.
T-W-9Analiza egzergetyczna wybranych procesów cieplnych.
T-W-8Spalanie całkowite i zupełne: zapotrzebowanie powietrza; ilość i skład spalin; temperatura spalania.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca - wyład informacyjny.
M-2Metoda problemowa - wykład problemowy.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wykonać obliczenia termodynamiczne dotyczące przemian zachodzących w maszynach i urządzeniach cieplnych. Potrafi obliczać zapotrzebowanie powietrza do spalania oraz skład spalin. Potrafi wykonywać obliczenia z zakresu przepływu czynnika ściśliwego oraz wymiany ciepła.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIB_1A_C11_K01Ma świadomość doniosłości problemu racjonalnej gospodarki energią. Zna i rozumie ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIB_1A_K01rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się (studia drugiego i trzeciego stopnia, studia podyplomowe, kursy) - podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych
IB_1A_K02ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
T1A_K02ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_K01ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z procesami zachodzącymi w maszynach i urządzeniach cieplnych.
Treści programoweT-W-1Podstawy wymiany ciepła i wymienniki ciepła.
T-W-2Przepływ czynnika ściśliwego: parametry spiętrzenia, parametry krytyczne, przepływ przez dysze zbieżne i de Lavala.
T-W-4Sprężarki tłokowe: sprężarki idealne, pseudoidealne i rzeczywiste; sprężarki wielostopniowe; chłodzenie międzystopniowe.
T-W-5Siłownie turbogazowe: obieg Braytona; układy otwarte, zamknięte, z regeneracją ciepła.
T-W-6Siłownie turboparowe: obieg Rankine’a; regeneracja ciepła; międzystopniowy przegrzew pary.
T-W-7Chłodziarki gazowe i parowe: obieg Joule’a; obieg Lindego.
T-W-8Spalanie całkowite i zupełne: zapotrzebowanie powietrza; ilość i skład spalin; temperatura spalania.
T-W-9Analiza egzergetyczna wybranych procesów cieplnych.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca - wyład informacyjny.
M-2Metoda problemowa - wykład problemowy.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z teorii.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ma świadomość doniosłości racjonalnej gospodarki energią. Zna ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii.
3,5
4,0
4,5
5,0