Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Inżynieria bezpieczeństwa (S1)
specjalność: Bezpieczeństwo obiektów i systemów technicznych
Sylabus przedmiotu Termodynamika:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria bezpieczeństwa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Termodynamika | ||
| 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) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| 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 strumieni ciepła. Termiczne równanie stanu. | 2 |
| T-A-2 | Bilanse energii wybranych układów termodynamicznych: układy zamknięte, układy otwarte, układy stacjonarne. | 5 |
| T-A-3 | Charakterystyczne przemiany gazów doskonałych: izobara, izochora, izoterma, izentropa, politropa. | 2 |
| T-A-4 | Sprawdzian nr 1 | 2 |
| T-A-5 | Właściwości i przemiany termodynamiczne roztworów gazów doskonalych. | 2 |
| T-A-6 | Obiegi termodynamiczne. | 3 |
| T-A-7 | Przemiany pary wodnej, wykres i-s. Tablice właściwości pary wodnej. | 2 |
| T-A-8 | Przemiany powietrza wilgotnego, wykres i-X. | 2 |
| T-A-9 | Sprawdzian nr 2 | 2 |
| T-A-10 | Przepływ czynnika ściśliwego. | 3 |
| T-A-11 | Spalanie. | 3 |
| T-A-12 | Podstawy wymiany ciepła. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Pojęcia podstawowe: parametry stanu, substancja, masa, energia, energia wewnętrzna, entalpia. Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki a temperatura. | 3 |
| 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. | 2 |
| 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 pary wodnej i powietrza wilgotnego. Charakterystyczne przemiany termodynamiczne gazów doskonałych, pary wodnej i powietrza wilgotnego. Roztwory gazowe. Gazy rzeczywiste. | 5 |
| T-W-6 | Sprężarki tłokowe. | 1 |
| T-W-7 | Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota. | 3 |
| T-W-8 | Obiegi termodynamiczne silników spalinowych, siłowni turbinowych i chłodziarek. | 4 |
| T-W-9 | Przepływ czynnika ściśliwego. | 2 |
| T-W-10 | Spalanie. | 3 |
| T-W-11 | Podstawy wymiany ciepła. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w ćwiczeniach. | 30 |
| A-A-2 | Przygotowywanie się do ćwiczeń. | 10 |
| A-A-3 | Przygotowywanie się do sprawdzianów. | 10 |
| 50 | ||
| 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: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte (wykład). |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z teorii (wykład). |
| S-3 | Ocena formująca: Rozwiązywanie zadań na tablicy (ćwiczenia). |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z zadań (ćwiczenia). |
| S-5 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne (wykłady i ćwiczenia). |
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_C10_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. | IB_1A_W02, IB_1A_W28 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-5 |
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_C10_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 analizować obiegi termodynamiczne i wykonywać związane z analizą obliczenia. | IB_1A_U10, IB_1A_U16, IB_1A_U17 | — | — | C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-5, T-A-7 | M-1, M-2, M-4 | S-3, S-4, S-5 |
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_C10_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_K02, IB_1A_K01 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-5 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IB_1A_C10_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. | 2,0 | |
| 3,0 | Student zna i rozumie podstawowe definicje i pojęcia. Zna i rozumie zasady termodynamiki. Zna i rozumie przemiany termodynamiczne zachodzące w maszynach i urządzeniach cieplnych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IB_1A_C10_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 analizować obiegi termodynamiczne i wykonywać związane z analizą obliczenia. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi wykonać podstawowe obliczenia termodynamiczne. Potrafi formułować równania bilansów energii podstawowych układów termodynamicznych. Potrafi rozwiązywać podstawowe zadania z przemian gazów doskonałych, pary wodnej i powietrza wilgotnego. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IB_1A_C10_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 | |
| 3,0 | Ma świadomość doniosłości racjonalnej gospodarki energią. Zna ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Malinowski Leszek, Termodynamika, Skrypt elektroniczny - wydawnictwo własne, Szczecin, 2016
- 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