Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (N1)
Sylabus przedmiotu Procesy cieplne i aparaty:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria chemiczna i procesowa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Procesy cieplne i aparaty | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Rafał Rakoczy <Rafal.Rakoczy@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Joanna Karcz <Joanna.Karcz@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 10,0 | ECTS (formy) | 10,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Fizyka płynów. |
| W-2 | Mechanika płynów. |
| W-3 | Matematyka |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Student osiągnie w ramach zagadnień przedmiotu ogólne pojęcia o procesach ciepłnych, zrozumie sposób formułowania teoretycznych równań kryterianych przydatnych do obliczeń projektowych wymienników ciepła (WC) oraz zapozna się z elementami konstrukcyjnymi podstawowych konfiguracji geometrycznych WC. |
| C-2 | Ukształtowanie u studenta umiejętności wykonywania pomiarów, obliczania i opracowania wyników pomiarów |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wymiennik ciepła | 4 |
| T-L-2 | Modelowanie wymiany ciepła w aparatach do oczyszczania gazów odlotowych | 4 |
| T-L-3 | Wpływ parametrów operacyjnych na proces katalitycznego spalania gazów odlotowych | 3 |
| T-L-4 | Kocioł parowy | 4 |
| T-L-5 | Nieustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem | 4 |
| T-L-6 | Ustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem | 4 |
| T-L-7 | Pomiar lokalnego współczynnika wnikania ciepła metodą elektrochemiczną | 4 |
| 27 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | Projekt wymiennika ciepła | 27 |
| 27 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Równanie bilansu energii. Fizyczny sens składników równania. | 1 |
| T-W-2 | Przewodzenie ustalone bez źródła. Strumienie ciepła i profile temperatur dla standardowych konfiguracji geometrycznych. | 2 |
| T-W-3 | Przewodzenie ustalone ze źródem. Strumienie ciepła i profile temperatur dla standardowych konfiguracji geometrycznych. | 2 |
| T-W-4 | Konwekcja. Równanie bilansu cieplnego. Kompleksy bezwymiarowe. Więź funkcyjna. | 2 |
| T-W-5 | Konwekcja wymuszona. Uwarstwiony i burzliwy przewpływ płynów. Równania bilansowe z uwzględnieniem kompleksów bezwymiarowych. Konwekcja dla różnych konfiguracji geometrycznych. | 2 |
| T-W-6 | Konwekcja naturalna. Podstawowe równania bilansowe z uwzględnieniem kompleksów bezwymiarowych. | 2 |
| T-W-7 | Izolacja cieplna. Audyt termomodernizacyjny. Zapotrzebowanie ciepła do ogrzewania. | 2 |
| T-W-8 | Promieniowanie cieplne. Prawa. Podstawowe zależności funkcyjne. | 2 |
| T-W-9 | Kondensacja kroplowa i warstewkowa. Podstawowe równania bilansowe z uwzględnieniem kompleksów bezwymiarowych. | 2 |
| T-W-10 | Wrzenie pęcherzykowe i błonowe. Podstawowe równania bilansowe z uwzględnieniem kompleksów bezwymiarowych. | 2 |
| T-W-11 | Aparaty wymany ciepła. Regeneratory i rekuperatory. Podstawowe równania do obliczeń projektowych. | 3 |
| T-W-12 | Aparaty wymiany ciepła z równoczesnym współprądem i przeciwprądem. Podstawowe równania bilansowe. | 2 |
| T-W-13 | Ogrzewanie i chłodzenie nieustalone. Podstawowe równania. | 1 |
| T-W-14 | Bilans ciepły wyparki. | 1 |
| T-W-15 | Bilans cieplny suszarki. | 1 |
| 27 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo studenta w zajęciach laboratoryjnych | 27 |
| A-L-2 | przygotowanie się studenta do zajęć laboratoryjnych | 10 |
| A-L-3 | opracowanie wyników pomiarów i przygotowanie sprawozdania | 30 |
| A-L-4 | przygotowanie sie studenta do zaliczenia zajęć laboratoryjnych | 23 |
| 90 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | uczestnictwo w zajęciach | 27 |
| A-P-2 | studia literaturowe | 15 |
| A-P-3 | Samodzielne wykonanie projektu | 43 |
| A-P-4 | konsultacje | 3 |
| A-P-5 | Zaliczenie projektu | 2 |
| 90 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 27 |
| A-W-2 | Przygotowanie do egzaminu. | 93 |
| 120 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny. |
| M-2 | Projekt wymiennika ciepła. |
| M-3 | Laboratorin przry użyciu aparatów z towarzyszącym procesem wymiany ciepła. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena wykładów w oparciu o wynik egzaminy testowego. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena końcowa jako ocena wynikowa ze wszystich form zajęć z uwzględnieniem wag. |
| S-3 | Ocena formująca: Laboratorium: zaliczenie pisemne każdego z ćwiczen laboratoryjnych |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Laboratorium: zaliczenie końcowe jako ocena średnia z zaliczeń każdego z ćwiczeń |
| S-5 | Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie projektu |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_1A_C12_W03 Student osiągnie w ramach zagadnień przedmiotu ogólne pojęcia o procesach ciepłnych, zrozumie sposób formułowania teoretycznych równań kryterianych przydatnych do obliczeń projektowych wymienników ciepła (WC) oraz zapozna się z elementami konstrukcyjnymi podtstawowych konfiguracji geometrycznych WC. | ICHP_1A_W09, ICHP_1A_W11, ICHP_1A_W12, ICHP_1A_W20 | — | — | C-1 | T-W-10, T-W-9, T-W-3, T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-W-5, T-W-8, T-W-14, T-W-15, T-W-7, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-4 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_1A_C12_U01 Student osiągnie umiejętności wykorzystywania zdobytej wiedzy w podstawowych obliczeniach projektowych aparatów inżynierii chemicznej z wymianą ciepła oraz potrafi realizować pomiary doświadczalne tych procesów wraz z właściwym opisem analitycznych uzyskanych wyników. | ICHP_1A_U01, ICHP_1A_U13, ICHP_1A_U14, ICHP_1A_U16 | — | — | C-2, C-1 | T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-2, T-W-10, T-W-9, T-W-3, T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-W-5, T-W-8, T-W-14, T-W-15, T-W-7, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-4 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-1, S-3, S-4 |
| ICHP_1A_C12_U02 Student potrafi wykonać projekt okreslonego wymiennika ciepła | ICHP_1A_U01, ICHP_1A_U03, ICHP_1A_U13 | — | — | C-1 | T-P-1 | M-2 | S-5 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_1A_C12_K01 Student podczas zajęć nabędzie kompetencje niezbędne do myślenia i działania w sposób innowacyjny i kreatywny. | ICHP_1A_K01, ICHP_1A_K02, ICHP_1A_K03, ICHP_1A_K06 | — | — | C-2, C-1 | T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-2, T-P-1, T-W-10, T-W-9, T-W-3, T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-W-5, T-W-8, T-W-14, T-W-15, T-W-7, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-4 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-1, S-3, S-4, S-5 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_1A_C12_W03 Student osiągnie w ramach zagadnień przedmiotu ogólne pojęcia o procesach ciepłnych, zrozumie sposób formułowania teoretycznych równań kryterianych przydatnych do obliczeń projektowych wymienników ciepła (WC) oraz zapozna się z elementami konstrukcyjnymi podtstawowych konfiguracji geometrycznych WC. | 2,0 | Student nie posiada wiedzy o procesach cieplnych i nie jest w stanie podac elementarnych równań opisujących wymanę ciepła. |
| 3,0 | Student posiada w stopniu ograniczonym wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie podac elementarne równania opisujące wymanę ciepła. | |
| 3,5 | Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie podać ważniejsze równania opisujące wymanę ciepła dla kilku wybranych wariantów konfiguracji aparatów przenoszących procesy cieplne. | |
| 4,0 | Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie opisać kompletem równań różniczkowych wymianę ciepła dla kilku wybranych wariantów konfiguracji aparatów przenoszących procesy cieplne. | |
| 4,5 | Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie wyprowadzać komplet równańi różniczkowych opisujących wymianę ciepła dla dowolnie wybranych wariantów konfiguracji aparatów przenoszących procesy cieplne. | |
| 5,0 | Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie wyprowadzić komplet równańi różniczkowych opisujących wymianę ciepła oraz zaproponować elementarne równania w kompleksach i simpleksach bezwymiarowe przydatne do obliczeń projektowych aparatów przenoszących procesy cieplne o dowolnej konfiguracji geometrycznej. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_1A_C12_U01 Student osiągnie umiejętności wykorzystywania zdobytej wiedzy w podstawowych obliczeniach projektowych aparatów inżynierii chemicznej z wymianą ciepła oraz potrafi realizować pomiary doświadczalne tych procesów wraz z właściwym opisem analitycznych uzyskanych wyników. | 2,0 | student nie potrafi wykonywać pomiarów dotyczących procesów wymiany ciepła i nie potrafi obliczać wyników tych pomiarów |
| 3,0 | student potrafi wykonywać podstawowe pomiary dotyczące procesów wymiany ciepła i potrafi obliczać wyniki tych pomiarów | |
| 3,5 | student potrafi wykonywać podstawowe pomiary dotyczące procesów wymiany ciepła, potrafi obliczać wyniki tych pomiarów i opracować je graficznie | |
| 4,0 | student potrafi wykonywać różne pomiary dotyczące procesów wymiany ciepła, potrafi obliczać wyniki tych pomiarów oraz potrafi oszacować poprawność wyników | |
| 4,5 | student potrafi wykonywać różne pomiary dotyczące procesów wymiany ciepła, potrafi obliczać wyniki tych pomiarów oraz interpretować uzyskane wyniki | |
| 5,0 | student potrafi wykonywać różne pomiary dotyczące procesów wymiany ciepła, potrafi obliczać wyniki tych pomiarów oraz szczegółowo interpretować uzyskane wyniki | |
| ICHP_1A_C12_U02 Student potrafi wykonać projekt okreslonego wymiennika ciepła | 2,0 | Student nie potrafi wykonać obliczeń projektowych określonego wymiennika ciepła |
| 3,0 | Student potrafi wykonać obliczenia projektowe określonego wymiennika ciepła | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_1A_C12_K01 Student podczas zajęć nabędzie kompetencje niezbędne do myślenia i działania w sposób innowacyjny i kreatywny. | 2,0 | Student nie jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; nie potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; nie myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo. |
| 3,0 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; nie myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo. | |
| 3,5 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo | |
| 4,0 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; jest kreatywny w swoim działaniu. | |
| 4,5 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe. | |
| 5,0 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; postępuje zgodnie z zasadami etyki oraz wykazuje zdolność do kierowania zespołem zdeterminowanym do osiągnięcia założonego celu. |
Literatura podstawowa
- Hobler T., Ruch ciepła i wymienniki, WNT, Warszawa, 1986
- Wiśniewski T., Wiśniewski T.S., Wymiana ciepła, WNT, Warszawa, 2000
- Kmieć A., Procesy cieplne i aparaty, WPWr, Wrocław, 2005
- Zarzycki R., Wymiana cierpła i ruch masy w inżynierii środowiska, WNT, Warszawa, 2010
- Orłowski P., Dobrzański W., Szwarc E., Kotły parowe - konstrukcja i obliczenia, WNT, Warszawa, 1979
- Madejski J., Teoria wymiany ciepła, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1998
Literatura dodatkowa
- Pawłow K.F., Romankow P.G., Noskow A.A., Przykłady i zadania z zakresu aparatury i inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa, 1969
- Kembłowski Z., Michałowski S., Strumiłło Cz., Zarzycki R., Podstawy teoretyczne inżynierii chemicznej i procesowej, WNT, Warszawa, 1985
- Stręk F., Karcz J., Zastosowanie metody elektrochemicznej do badania transportu masy w obszarze przyściennym mieszalnika cieczy, Inżynieria Chemiczna i procesowa, 1999, 20, 3-22