Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Inżynieria bezpieczeństwa (S1)
Sylabus przedmiotu Termodynamika:
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 | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Maszyn Cieplnych i Siłowni Okrętowych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Leszek Malinowski <Leszek.Malinowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Leszek Malinowski <Leszek.Malinowski@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 rachunku różniczkowego i całkowego. |
| W-2 | Podstawowa wiedza fizyczna z działów mechanika i ciepło. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami z zakresu termodynamiki. Zapoznanie studentów z prawami termodynamiki i podstawowymi równaniami. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności analizy termodynamicznej procesów cieplnych. |
| C-3 | Nauczenie wykonywania podstawowych obliczeń termodynamicznych, w tym: wykonywania bilansów energetycznych, obliczanie ciepła i pracy, obliczenia związane z typowymi przemianami termodynamicznymi. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Jednostki ilosci substancji. Obliczanie ilości i strumienia ciepła. Termiczne równanie stanu. | 1 |
| T-A-2 | Bilanse energii wybranych układów termodynamicznych: uklady zamknięte, uklady otwarte, uklady stacjonarne. | 2 |
| T-A-3 | Charakterystyczne przemiany gazów doskonałych: izobara, izochora, izoterma, izentropa, politropa. | 2 |
| T-A-4 | Sprawdzian nr 1 | 1 |
| T-A-5 | Właściwości i przemiany termodynamiczne roztworów gazów doskonalych. | 1 |
| T-A-6 | Przemiany pary wodnej, wykres i-s. Tablice właściwości pary wodnej. | 1 |
| T-A-7 | Przemiany powietrza wilgotnego, wykres i-X powietrza wilgotnego, tablice wlaściwosci powietrza wilgotnego. | 2 |
| T-A-8 | Przepływ gazów i par przez dysze. Wyznaczanie strumienia czynnika i parametrów czynnika na wylocie z dyszy. | 2 |
| T-A-9 | Obliczanie zapotrzebowania powietrza do spalania i skladu spalin. | 2 |
| T-A-10 | Sprawdzian nr 2 | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Pojęcia podstawowe: parametry stanu, substancja, masa, energia, energia wewnętrzna, entalpia. Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki a temperatura. | 2 |
| T-W-2 | Ciepło, ciepło właściwe, praca mechaniczna, rodzaje pracy mechanicznej, idealna maszyna przepływowa. | 3 |
| T-W-3 | Pierwsza zasada termodynamiki: bilans energii wybranych układów termodynamicznych oraz maszyn i urządzeń cieplnych. | 4 |
| T-W-4 | Druga zasada termodynamiki: entropia, procesy odwracalne i nieodwracalne, zasada wzrostu entropii. | 2 |
| T-W-5 | Termiczne i kaloryczne równania stanu dla gazów doskonałych, półdoskonałych, par i powietrza wilgotnego. Wykresy dla par i powietrza wilgotnego. Charakterystyczne przemiany termodynamiczne wybranych czynników termodynamicznych. | 6 |
| T-W-6 | Przepływ czynnika ściśliwego: parametry spiętrzenia, parametry krytyczne, przepływ przez dysze zbieżne i de Lavala. | 2 |
| T-W-7 | Sprężarki tłokowe. | 1 |
| T-W-8 | Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota. | 3 |
| T-W-9 | Podstawy wymiany ciepła i wymienniki ciepła. | 4 |
| T-W-10 | Spalanie: zapotrzebowanie powietrza, ilość i skład spalin, temperatura spalania. | 3 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w ćwiczeniach. | 15 |
| A-A-2 | Przygotowywanie się do ćwiczeń. | 5 |
| A-A-3 | Przygotowywanie się do sprawdzianów. | 5 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach. | 30 |
| A-W-2 | Samodzielna nauka | 10 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu. | 10 |
| 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: Wykład zakończony egzaminem: test 20 pytań, 3 pytania otwarte. |
| S-2 | Ocena formująca: Ćwiczenia: oceny za odpowiedzi na pytania zadane na ćwiczeniach; 2 sprawdziany po 2-3 zadania. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IB_1A_C11_W01 Zna i rozumie podstawowe pojęcia i definicje z zakresu termodynamiki. Zna i rozumie zasady termodynamiki. Zna i rozumie przemiany termodynamiczne realizowane w maszynach i urządzeniach cieplnych. Ma podstawową wiedzę z teorii przepływu gazów i cieczy, teorii wymiany ciepła i teorii spalania. | IB_1A_W28, IB_1A_W02 | T1A_W01, T1A_W02, T1A_W07 | InzA_W02 | C-1 | T-W-4, T-W-9, T-W-7, T-W-10, T-W-1, T-W-5, T-W-2, T-W-3, T-W-8, T-W-6 | M-2, M-1, M-3 | S-1, S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IB_1A_C11_U01 Potrafi wykonywać podstawowe obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energetycznych podstawowych układów termodynamicznych. Potrafi posługiwać się wykresami dla pary wodnej i powietrza wilgotnego. Potrafi wyznaczyć strumień ciepła przenikającego przez przegrody. Umie obliczyć zapotrzebowanie powietrza do spalania i skład spalin. | IB_1A_U10 | T1A_U08, T1A_U09 | InzA_U01, InzA_U02 | C-2, C-3 | T-A-2, T-W-10, T-W-5, T-A-8, T-W-1, T-W-3, T-W-7, T-W-6, T-A-3, T-W-9, T-W-2, T-W-8, T-W-4, T-A-9, T-A-7, T-A-6, T-A-5, T-A-1 | M-1, M-3, M-2, M-4 | 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IB_1A_C11_K01 Ma świadomość doniosłości problemu racjonalnej gospodarki energią. Zna i rozumie ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. Rozumie potrzebę uczenia się przez cale życie. | IB_1A_K01 | T1A_K01 | — | C-1 | T-W-4, T-W-8, T-W-3 | M-2, M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IB_1A_C11_W01 Zna i rozumie podstawowe pojęcia i definicje z zakresu termodynamiki. Zna i rozumie zasady termodynamiki. Zna i rozumie przemiany termodynamiczne realizowane w maszynach i urządzeniach cieplnych. Ma podstawową wiedzę z teorii przepływu gazów i cieczy, teorii wymiany ciepła i teorii spalania. | 2,0 | Student nie posiada podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student zna podstawowe definicje i pojęcia. Zna pierwszą zasadę termodynamiki i prawa gazowe. | |
| 3,5 | Student zna podstawowe definicje i pojęcia. Zna pierwszą zasadę termodynamiki i prawa gazowe. Ma wiedzę o podstawowych obiegach cieplnych i termodynamice powietrza wilgotnego. | |
| 4,0 | Student zna podstawowe definicje i pojęcia. Zna i dobrze rozumie pierwszą zasadę termodynamiki i prawa gazowe. Ma wiedzę o podstawowych obiegach cieplnych i termodynamice powietrza wilgotnego. | |
| 4,5 | Student zna podstawowe definicje i pojęcia. Zna i dobrze rozumie pierwszą i drugą zasadę termodynamiki i prawa gazowe. Ma wiedzę o podstawowych obiegach cieplnych i termodynamice powietrza wilgotnego. | |
| 5,0 | Student zna i rozumie cały materiał przedstawiony na wykładzie. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IB_1A_C11_U01 Potrafi wykonywać podstawowe obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energetycznych podstawowych układów termodynamicznych. Potrafi posługiwać się wykresami dla pary wodnej i powietrza wilgotnego. Potrafi wyznaczyć strumień ciepła przenikającego przez przegrody. Umie obliczyć zapotrzebowanie powietrza do spalania i skład spalin. | 2,0 | Nie potrafi wykonać żadnych obliczeń przewidzianych programem przedmiotu. |
| 3,0 | Student potrafi wykonać podstawowe obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energii podstawowych układów termodynamicznych. Potrafi rozwiązywać podstawowe zadania z przemian gazowych. | |
| 3,5 | Student potrafi wykonać podstawowe obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energii podstawowych układów termodynamicznych. Potrafi rozwiązywać podstawowe zadania z przemian gazowych i termodynamiki powietrza wilgotnego. | |
| 4,0 | Student potrafi wykonać złożone obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energii złożonych układów termodynamicznych. Potrafi rozwiązywać bardziej złożone zadania z przemian gazowych i termodynamiki powietrza wilgotnego. | |
| 4,5 | Student potrafi wykonać złożone obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energii złożonych układów termodynamicznych. Potrafi rozwiązywać bardziej złożone zadania z przemian gazowych i termodynamiki powietrza wilgotnego. Potrafi wykonywać obliczenia z zakresu przepływów czynników termodynamicznych i przepływu ciepla. | |
| 5,0 | Potrafi bezbłędnie wykonać wszystkie obliczenia przewidziane programem przedmiotu. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium 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 cale życie. | 2,0 | Nie uzyskał żadnych kompetencji przewidzianych programem przedmiotu. |
| 3,0 | Ma świadomość doniosłości racjonalnej gospodarki energią. Zna ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. | |
| 3,5 | Ma świadomość doniosłości racjonalnej gospodarki energią. Zna i rozumie ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. | |
| 4,0 | Ma świadomość i dobrze rozumie doniosłość racjonalnej gospodarki energią. Zna i dobrze rozumie ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. | |
| 4,5 | Ma wysoką świadomość doniosłości racjonalnej gospodarki energią. Dobrze zna i rozumie ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. | |
| 5,0 | Uzyskał wszystkie kompetencje przewidziane programem przedmiotu. |
Literatura podstawowa
- Malinowski Leszek, 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