Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Energetyka (N2)
specjalność: energetyka odnawialnych źródeł energii
Sylabus przedmiotu Zaawansowana termodynamika:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Energetyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Zaawansowana termodynamika | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Techniki Cieplnej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Anna Majchrzycka <Anna.Majchrzycka@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Tadeusz Kozak <Tadeusz.Kozak@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy termodynamiki. |
| W-2 | Podstawy fizyki. |
| W-3 | Podstawy chemii. |
| W-4 | Podstawy matematyki. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studenta z niektórymi zagadnieniami z termodynamiki chemicznej. |
| C-2 | Zapoznanie studenta z niektórymi zagadnieniami termodynamiki nierównowagowej. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | 1.Wyznaczanie zmian entropii w procesach nieodwracalnych transportu ciepła i masy 2.Obliczanie źródeł entropii dla układów z procesami dyfuzji ciepła i substancji 3.Obliczanie źródeł entropii dla układów z procesami termodyfuzji i przewodzenia w ośrodku izotropowym i anizotropowym 4.Wyznaczanie bilansu entropii układu 5.Minimalizacja źródeł entropii w procesach wymiany ciepła i masy bez reakcji chemicznych 6.Minimalizacja źródeł entropii w procesach wymiany ciepła i masy z reakcjami chemicznymi 7.Wyznaczanie bilansu egzergii układów zamkniętych i otwartych 8.Wyznaczanie prawdopodobieństwa realizacji stanu termodynamicznego | 20 |
| 20 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawy termodynamiki chemicznej Entalpia, entropia , entalpia swobodna reakcji chemicznej standardowej (stan standardowyreakcja chemiczna standardowa,entalpia i entropia reakcji chemicznej standardowej,praca maksymalna reakcji standardowej, wpływ ciśnienia na pracę maksymalną reakcji izobaryczno-izotermicznej, reakcja tworzenia). Obliczanie entalpii w procesach chemicznych ( substancje odniesienia, zastosowanie entalpii tworzenia, wartość opałowa i entalpia spalania ,entalpia dewaluacji). III Zasada termodynamiki (równania Gibbsa –Helmholza,teoremat Nernsta,postulat Plancka, podstawowe konsekwencje III ZT.egzergia a nieosiągalność zera bezwzględnego, kalorymetryczna metoda wyznaczania entropii chemicznej,kwantowo-statystycznia metoda obliczania entropii chemicznej. | 15 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestniczenie w ćwiczeniach audytoryjnych | 20 |
| A-A-2 | Praca własna studenta | 25 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestniczenie w wykładach. | 15 |
| A-W-2 | Praca własna studenta, przygotowanie do zajęć | 15 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny, prezentacja multimedialna. |
| M-2 | Ćwczenia audytoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczanie wykładu. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_C01_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie: zdefiniować podstawowe pojęcia z zakresu termodynamiki technicznej, chemicznej oraz termodynamiki procesów nierównowagowych. Powinien być w stanie sformułować zasady termodynamiki oraz wytłumaczyć ich konsekwencje. Powinien być w stanie opisać jakość energii oraz objaśnić ogólne zasady zmniejszania niedoskonałości termodynamicznej procesów cieplnych | ENE_2A_W07, ENE_2A_W08 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-A-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_C01_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien wykazać się umiejętnościami kognitywnymi oraz praktycznymi w zakresie termodynamiki technicznej, chemicznej oraz termodynamiki procesów nierównowagowych. Student powinien wykazć się znajomościa ogólnych zasad zmiejszania niedoskonałości termodynamicznej procesów cieplnych. | ENE_2A_U10, ENE_2A_U04, ENE_2A_U01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-A-1 | M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_C01_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie: zdefiniować podstawowe pojęcia z zakresu termodynamiki technicznej, chemicznej oraz termodynamiki procesów nierównowagowych. Powinien być w stanie sformułować zasady termodynamiki oraz wytłumaczyć ich konsekwencje. Powinien być w stanie opisać jakość energii oraz objaśnić ogólne zasady zmniejszania niedoskonałości termodynamicznej procesów cieplnych | 2,0 | Student nie umie wykorzystać podstawowych narzędzi. |
| 3,0 | Student poprawnie wykorzystuje zaledwie kilka narzędzi... | |
| 3,5 | Student poprawnie wykorzystuje wszystkie narzędzia. | |
| 4,0 | Student nie tylko poprawnie wykorzystuje narzędzia, ale również potrafi w analityczny sposób je porównać. | |
| 4,5 | Student potrafi wykorzystywać wszystkie zaproponowane w trakcie zajęć narzędzia, potrafi porównywać ich efektywność, a także przy ich pomocy identyfikować... | |
| 5,0 | Student potrafi wykorzystywać wszystkie zaproponowane w trakcie zajęć narzędzia, potrafi porównywać ich efektywność, a także samodzielnie identyfikować narzędzia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_C01_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien wykazać się umiejętnościami kognitywnymi oraz praktycznymi w zakresie termodynamiki technicznej, chemicznej oraz termodynamiki procesów nierównowagowych. Student powinien wykazć się znajomościa ogólnych zasad zmiejszania niedoskonałości termodynamicznej procesów cieplnych. | 2,0 | Student nie umie wykorzystać podstawowych narzędzi. |
| 3,0 | Student poprawnie wykorzystuje zaledwie kilka narzędzi... | |
| 3,5 | Student poprawnie wykorzystuje wszystkie narzędzia... | |
| 4,0 | Student nie tylko poprawnie wykorzystuje narzędzia, ale również potrafi w analityczny sposób je porównać. | |
| 4,5 | Student potrafi wykorzystywać wszystkie zaproponowane w trakcie zajęć narzędzia, potrafi porównywać ich efektywność, a także przy ich pomocy identyfikować... | |
| 5,0 | Student potrafi wykorzystywać wszystkie zaproponowane w trakcie zajęć narzędzia, potrafi porównywać ich efektywność, a także samodzielnie identyfikować narzędzia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru. |
Literatura podstawowa
- Antoszczyszyn M., Sokołowa E., Straszko J., Termodynamika chemiczna układów rzeczywistych, Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1991
- Demichowicz-Pigoniowa J., Obliczenia fizykochemiczne: termodynamika chemiczna i nauka o fazach ., PWN, Warszawa, 1980
- Gumiński K., Termodynamika procesów nieodwracalnych ., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2003
- Kartuszyńska A., Lelczuk CH.A., Stromberg A.G, Zbiór zadań z termodynamiki chemicznej, PWN, Warszawa, 1977
- Staronka A., Chemia fizyczna, 1994
- Szarawara J., Termodynamika chemiczna stosowana, WNT, Warszawa, 2007, 4 uzup.
- Szargut J., Termodynamika techniczna, WNT, Warszawa, 1995
- Szargut., Ziębik A., Kozioł J., Janiczek R., Kurpisz K., Chmielniak T., Wilk R., Racjonalizacja uzytkowania energii w zakłądach przemysłowych. Poradnik audytora energetycznego., Fundacja poszanowania energii., Warszawa, 1994
Literatura dodatkowa
- Atkins P.W., Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 2012
- Michałowski S., Wańkowicz K., Termodynamika procesowa, PWN, Warszawa, 1993