Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S1)
Sylabus przedmiotu Mechanika statystyczna:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria chemiczna i procesowa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Mechanika statystyczna | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Halina Murasiewicz <Halina.Murasiewicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Halina Murasiewicz <Halina.Murasiewicz@zut.edu.pl>, Anna Story <Anna.Story@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 6 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy matematyki wyższej i fizyki |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Ukształtowanie umiejętności projektowania przy zastosowowaniu zagadnień z teorii termodynamiki statystycznej, teorii kinetycznej płynów oraz termodynamiki molekularnej. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Przykłady zastosowań teorii termodynamiki statystycznej, teorii kinetycznej płynów oraz termodynamiki molekularnej w zagadnieniach inżynierii chemicznej i procesowej – przenoszenia pędu, ciepła i masy w płynach oraz równowag fazowych w płynach. | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Elelmenty termodynamiki statystycznej i teorii kinetycznej: Trzy klasyczne zasady termodynamiki, niektóre zastosowania termodynamiki: opis przejść fazowych, zjawiska powierzchniowe, równanie stanu van der Waalsa. Kinetyczna teoria gazów doskonałych z równaniem kinetycznym Boltzmanna, procesy stochastyczne, zjawiska transportu w płynach – ujęcie statystyczne, lepkość płynów, hydrodynamika płynu lepkiego, równanie Naviera-Stokesa i prawo Stokesa w ujęciu statystycznym. Klasyczne ujęcie termodynamicznej równowagi fazowej, siły międzycząsteczkowe i ciśnienie osmotyczne, fugatywność w mieszaninach gazowych i ciekłych, roztwory elektrolitów. Rozpuszczalność gazów w cieczach, równowagi pod zwiększonym ciśnieniem. | 30 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-P-2 | Przygotowanie do zajęć projektowych | 10 |
| A-P-3 | Opracowanie raportu końcowego | 5 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Studiowanie materiału, przygotowanie do zaliczenia | 15 |
| 45 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metody podające: wykład informacyjny |
| M-2 | Metody praktyczne: metoda projektów |
| M-3 | Metody programowane: z użyciem komputera |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Projekt: ocena cząstkowa poszczególnych etapów projektu |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Projekt: zaliczenie projektu jako ocena średnia z poszczególnych etapów |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie materiału wykładowego |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_1A_D06a_W01 Student powinien ilościowo scharakteryzować oddziaływania molekularne gazów, cieczy i ciał stałych, zidentyfikować związki z termodynamiką makroskopową, wyliczyc podstawowe właściwości termodynamiczne. | ICHP_1A_W02 | — | — | C-1 | T-W-1 | M-1 | S-3 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_1A_D06a_U01 Student nabył umiejętności samodzielnego rozwiązywania i analizy problemów termodynamiki statystycznej i teorii kinetycznej oraz zzastosowania nabytej wiedzy w praktyce. | ICHP_1A_U01 | — | — | C-1 | T-P-1 | M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_1A_D06a_K01 Student uczy się pracy zespołowej, kreatywności, komunikacji w zespole, organizacji pracy oraz postępowania zgodnego z zasadami inżynierskimi. | ICHP_1A_K01 | — | — | C-1 | T-P-1 | M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_1A_D06a_W01 Student powinien ilościowo scharakteryzować oddziaływania molekularne gazów, cieczy i ciał stałych, zidentyfikować związki z termodynamiką makroskopową, wyliczyc podstawowe właściwości termodynamiczne. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy podanej na wykładzie ani na ćwiczeniach projektowych. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę podaną na wykładzie oraz ćwiczeniach projektowych i potrafi ją zinterpretować i wykorzystać w nieznacznym stopniu. | |
| 3,5 | Student opanował podstawową wiedzę podaną na wykładzie oraz ćwiczeniach projektowych i potrafi ją zinterpretować i wykorzystać w stopniu dostatecznym. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę podaną na wykładzie oraz ćwiczeniach projektowych i potrafi ją zinterpretować i wykorzystać w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student opanował pełną wiedzę podaną na wykładzie oraz ćwiczeniach projektowych i potrafi ją zinterpretować i wykorzystać w znacznym stopniu. | |
| 5,0 | Student opanował w pełni wiedzę podaną na wykładzie oraz ćwiczeniach projektowychi potrafi ją właściwie zinterpretować i w pełni wykorzystać praktycznie. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_1A_D06a_U01 Student nabył umiejętności samodzielnego rozwiązywania i analizy problemów termodynamiki statystycznej i teorii kinetycznej oraz zzastosowania nabytej wiedzy w praktyce. | 2,0 | Student nie potrafi wykorzystać wiedzy teoretycznej do samodzielnego sformułowania podstawowych równań i obliczeń projektowych. Nie potrafi zastosować żadnej z podanych na wykładzie i ćwiczeniach metod obliczeniowych. |
| 3,0 | Student potrafi sfromułować i rozwiązać proste obliczenia projektowe obejmujące zakres tematyczny mechaniki statystycznej korzystając z pomocy innych. | |
| 3,5 | Student potrafi wykorzystać wiedzę teoretyczną i formułuje związki ilościowe z małymi uchybieniami. Potrafi zastosować najprostsze z podanych na wykładach i ćwiczeniach metod obliczania do rozwiązania danego problemu obliczeniowego i zastosowania w projektowaniu. | |
| 4,0 | Student potrafi samodzielnie stworzyć opis matematyczny do rozwiązania zadanego problemu projektowego. W modelu i obliczeniach projektowych występują nieliczne błędy. Potrafi samodzielnie, z niewielkimi uchybieniami, przygotować dane do rozwiązania problemu. | |
| 4,5 | Student potrafi samodzielnie, z niewielkimi uchybieniami, stworzyć opis matematyczny do rozwiązania zadanego problemu. Potrafi samodzielnie przygotować dane do rozwiązania problemu i oddaje w terminie projekt, w którym nie ma znaczących błędów. | |
| 5,0 | Student potrafi samodzielnie i bezbłędnie stworzyć opis matematyczny do rozwiązania zadanego problemu. Potrafi samodzielnie wybrać najwłaściwszą metodę obliczeniową do rozwiązania równań modelowych, oddaje w terminie bezbłędny projekt. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_1A_D06a_K01 Student uczy się pracy zespołowej, kreatywności, komunikacji w zespole, organizacji pracy oraz postępowania zgodnego z zasadami inżynierskimi. | 2,0 | Student nie jest świadomy konieczności stosowania nowoczesnych narzędzi mechaniki statystycznej i rozwiazań w zadaniach projektowych, nie wykazuje aktywności w ich poszukiwaniu oraz współpracy z pozostałymi członkami grupy. |
| 3,0 | Student jest świadomy konieczności stosowania nowoczesnych narzędzi i rozwiazań w zadaniach projektowych ale wykazuje ograniczoną aktywność w ich poszukiwaniu oraz stara się współpracować z pozostałymi członkami grupy. | |
| 3,5 | Student wykonuje niektóre polecenia lidera w zakresie stosowania nowoczesnych narzędzi mechaniki statystycznej. Chętnie współpracuje z pozostałymi członkami grupy w zakresie rozwiazań w zadaniach projektowych. | |
| 4,0 | Student dokładnie wykonuje polecenia lidera i współpracuje z pozostałymi członkami grupy w sposób kreatywny i innowacyjny. | |
| 4,5 | Student potrafi współpracować z liderem a w razie potrzeby go kreatywnie zastąpić w zakresie zagadnień obliczeniowych mechaniki statystycznej. | |
| 5,0 | Student pelni rolę lidera dobrze kierującego grupą i potrafi wykorzystać potencjał każdego z członków grupy. |
Literatura podstawowa
- Huang K., Podstawy fizyki statystycznej, PWN, Warszawa, 2006
- Pigoń K., Ruziewicz Z., Chemia fizyczna, t.2, Fizykochemia molekularna, PWN, Warszawa, 2005
- Prausnitz J.M., Lichtenhaler R.N., de Azevedo E.G., Molecular thermodynamics of fluid-phase equilibria, Prentice Hall, New Jersey, 1999
Literatura dodatkowa
- Buchowski H., Elementy termodynamiki statystycznej, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa, 1998
- Landau L.D., Lifszyc J.M., Fizyka statystyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2011, Część I