Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Chłodnictwo i Klimatyzacja (S1)

Sylabus przedmiotu Termodynamika:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Chłodnictwo i Klimatyzacja
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) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA3 15 1,00,40zaliczenie
wykładyW3 30 2,00,60egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy rachunku różniczkowego i całkowego.
W-2Podstawowa wiedza fizyczna z działów mechanika i ciepło.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami z zakresu termodynamiki. Zapoznanie studentów z prawami termodynamiki i podstawowymi równaniami.
C-2Ukształtowanie umiejętności analizy termodynamicznej procesów cieplnych.
C-3Nauczenie 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

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Jednostki ilosci substancji. Obliczanie ilości i strumieni ciepła. Termiczne równanie stanu.1
T-A-2Bilanse energii wybranych układów termodynamicznych: układy zamknięte, układy otwarte, układy stacjonarne.2
T-A-3Charakterystyczne przemiany gazów doskonałych: izobara, izochora, izoterma, izentropa, politropa.2
T-A-4Sprawdzian nr 11
T-A-5Właściwości i przemiany termodynamiczne roztworów gazów doskonalych.1
T-A-6Obiegi termodynamiczne.2
T-A-7Przemiany pary wodnej, wykres i-s. Tablice właściwości pary wodnej.2
T-A-8Przemiany powietrza wilgotnego, wykres i-X.1
T-A-9Sprawdzian nr 21
T-A-10Przepływ czynnika ścisliwego.1
T-A-11Spalanie.1
15
wykłady
T-W-1Pojęcia podstawowe: parametry stanu, substancja, masa, energia, energia wewnętrzna, entalpia. Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki a temperatura.3
T-W-2Ciepło, ciepło właściwe, praca mechaniczna, rodzaje pracy mechanicznej, idealna maszyna przepływowa.3
T-W-3Pierwsza zasada termodynamiki: bilans energii wybranych układów termodynamicznych oraz maszyn i urządzeń cieplnych.2
T-W-4Druga zasada termodynamiki: entropia, procesy odwracalne i nieodwracalne, zasada wzrostu entropii.2
T-W-5Termiczne 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-6Sprężarki tłokowe.1
T-W-7Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota.3
T-W-8Obiegi termodynamiczne silników spalinowych, siłowni turbinowych, chłodziarek.4
T-W-9Przepływ czynnika ściśliwego.2
T-W-10Spalanie.3
T-W-11Podstawy wymiany ciepła.2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w ćwiczeniach.15
A-A-2Przygotowywanie się do ćwiczeń.5
A-A-3Przygotowywanie się do sprawdzianów.5
25
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.30
A-W-2Samodzielna nauka10
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.10
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda podająca - wyklad informacyjny.
M-2Metoda problemowa - wyklad problemowy.
M-3Metoda eksponująca - pokaz animacji zjawisk termodynamicznych.
M-4Metoda praktyczna - ćwiczenia przedmiotowe.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte (wykład).
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z teorii (wykład).
S-3Ocena formująca: Rozwiązywanie zadań na tablicy (ćwiczenia).
S-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z zadań (ćwiczenia).
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne (wykłady i ćwiczenia).

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
CK_1A_B10_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.
CK_1A_W10, CK_1A_W02, CK_1A_W11C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7M-1, M-2, M-3, M-4S-1, S-2, S-5

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
CK_1A_B10_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.
CK_1A_U11, CK_1A_U08C-2, C-3T-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-7M-1, M-2, M-4S-3, S-4, S-5

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
CK_1A_B10_K01
Ma świadomość doniosłości problemu racjonalnej gospodarki energią. Zna i rozumie ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.
CK_1A_K01, CK_1A_K02C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7M-1, M-2S-1, S-2, S-5

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
CK_1A_B10_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
3,0Student 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 kształceniaOcenaKryterium oceny
CK_1A_B10_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
3,0Student 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 kształceniaOcenaKryterium oceny
CK_1A_B10_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
3,0Ma świadomość doniosłości racjonalnej gospodarki energią. Zna ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Malinowski Leszek, Termodynamika, Skrypt elektroniczny - wydawnictwo własne, Szczecin, 2016
  2. Staniszewski B., Termodynamika, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 1986
  3. Szargut J., Termodynamika, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 2000, 7
  4. Szargut J., Guzik A., Górniak H., Programowany zbiór zadań z termodynamiki technicznej, Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 1979
  5. Wiśniewski S., Termodynamika techniczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1999

Literatura dodatkowa

  1. Malinowska W., Malinowski L., Technika cieplna w rolnictwie. Zadania i przykłady., Wydawnictwa Akademii Rolniczej w Szczecinie, Szczecin, 1997, 1
  2. Cengel Y.A., Boles M.A., Thermodynamics. An Engineering Approach, Mc Graw Hill, Boston, 2008, 6

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Jednostki ilosci substancji. Obliczanie ilości i strumieni ciepła. Termiczne równanie stanu.1
T-A-2Bilanse energii wybranych układów termodynamicznych: układy zamknięte, układy otwarte, układy stacjonarne.2
T-A-3Charakterystyczne przemiany gazów doskonałych: izobara, izochora, izoterma, izentropa, politropa.2
T-A-4Sprawdzian nr 11
T-A-5Właściwości i przemiany termodynamiczne roztworów gazów doskonalych.1
T-A-6Obiegi termodynamiczne.2
T-A-7Przemiany pary wodnej, wykres i-s. Tablice właściwości pary wodnej.2
T-A-8Przemiany powietrza wilgotnego, wykres i-X.1
T-A-9Sprawdzian nr 21
T-A-10Przepływ czynnika ścisliwego.1
T-A-11Spalanie.1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Pojęcia podstawowe: parametry stanu, substancja, masa, energia, energia wewnętrzna, entalpia. Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki a temperatura.3
T-W-2Ciepło, ciepło właściwe, praca mechaniczna, rodzaje pracy mechanicznej, idealna maszyna przepływowa.3
T-W-3Pierwsza zasada termodynamiki: bilans energii wybranych układów termodynamicznych oraz maszyn i urządzeń cieplnych.2
T-W-4Druga zasada termodynamiki: entropia, procesy odwracalne i nieodwracalne, zasada wzrostu entropii.2
T-W-5Termiczne 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-6Sprężarki tłokowe.1
T-W-7Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota.3
T-W-8Obiegi termodynamiczne silników spalinowych, siłowni turbinowych, chłodziarek.4
T-W-9Przepływ czynnika ściśliwego.2
T-W-10Spalanie.3
T-W-11Podstawy wymiany ciepła.2
30

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w ćwiczeniach.15
A-A-2Przygotowywanie się do ćwiczeń.5
A-A-3Przygotowywanie się do sprawdzianów.5
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.30
A-W-2Samodzielna nauka10
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.10
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaCK_1A_B10_W01Zna 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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówCK_1A_W10ma pogłębioną uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie zasad działania i budowy maszyn przepływowych i wyporowych
CK_1A_W02ma wiedzę z zakresu fizyki (obejmującą mechanikę, termodynamikę, optykę, elektryczność i magnetyzm, fizykę jądrową oraz fizykę ciała stałego) niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w przyrodzie i pozwalającą na ich wykorzystanie do wytwarzania ciepła i zimna
CK_1A_W11ma uporządkowaną wiedzę w zakresie chłodnictwa, wentylacji, ogrzewnictwa i klimatyzacji
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami z zakresu termodynamiki. Zapoznanie studentów z prawami termodynamiki i podstawowymi równaniami.
Treści programoweT-W-1Pojęcia podstawowe: parametry stanu, substancja, masa, energia, energia wewnętrzna, entalpia. Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki a temperatura.
T-W-2Ciepło, ciepło właściwe, praca mechaniczna, rodzaje pracy mechanicznej, idealna maszyna przepływowa.
T-W-3Pierwsza zasada termodynamiki: bilans energii wybranych układów termodynamicznych oraz maszyn i urządzeń cieplnych.
T-W-4Druga zasada termodynamiki: entropia, procesy odwracalne i nieodwracalne, zasada wzrostu entropii.
T-W-5Termiczne 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.
T-W-7Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca - wyklad informacyjny.
M-2Metoda problemowa - wyklad problemowy.
M-3Metoda eksponująca - pokaz animacji zjawisk termodynamicznych.
M-4Metoda praktyczna - ćwiczenia przedmiotowe.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte (wykład).
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z teorii (wykład).
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne (wykłady i ćwiczenia).
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student 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
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaCK_1A_B10_U01Potrafi 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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówCK_1A_U11potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić istniejące rozwiązania techniczne stosowane w chłodnictwie i klimatyzacji
CK_1A_U08potrafi prowadzić obliczenia, planować i przeprowadzać symulacje komputerowe oraz korzystać z oprogramowania specjalistycznego z zakresu wentylacji, chłodnictwa, klimatyzacji i pomp ciepła
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności analizy termodynamicznej procesów cieplnych.
C-3Nauczenie wykonywania podstawowych obliczeń termodynamicznych, w tym: wykonywania bilansów energetycznych, obliczanie ciepła i pracy, obliczenia związane z typowymi przemianami termodynamicznymi.
Treści programoweT-W-1Pojęcia podstawowe: parametry stanu, substancja, masa, energia, energia wewnętrzna, entalpia. Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki a temperatura.
T-W-2Ciepło, ciepło właściwe, praca mechaniczna, rodzaje pracy mechanicznej, idealna maszyna przepływowa.
T-W-3Pierwsza zasada termodynamiki: bilans energii wybranych układów termodynamicznych oraz maszyn i urządzeń cieplnych.
T-W-4Druga zasada termodynamiki: entropia, procesy odwracalne i nieodwracalne, zasada wzrostu entropii.
T-W-5Termiczne 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.
T-W-7Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota.
T-A-1Jednostki ilosci substancji. Obliczanie ilości i strumieni ciepła. Termiczne równanie stanu.
T-A-2Bilanse energii wybranych układów termodynamicznych: układy zamknięte, układy otwarte, układy stacjonarne.
T-A-3Charakterystyczne przemiany gazów doskonałych: izobara, izochora, izoterma, izentropa, politropa.
T-A-5Właściwości i przemiany termodynamiczne roztworów gazów doskonalych.
T-A-7Przemiany pary wodnej, wykres i-s. Tablice właściwości pary wodnej.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca - wyklad informacyjny.
M-2Metoda problemowa - wyklad problemowy.
M-4Metoda praktyczna - ćwiczenia przedmiotowe.
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Rozwiązywanie zadań na tablicy (ćwiczenia).
S-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z zadań (ćwiczenia).
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne (wykłady i ćwiczenia).
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student 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
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaCK_1A_B10_K01Ma świadomość doniosłości problemu racjonalnej gospodarki energią. Zna i rozumie ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówCK_1A_K01ma świadomość swojej wiedzy i umiejętności. Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i samodoskonalenia. Wyznacza kierunki własnego rozwoju i kształcenia (studia drugiego i trzeciego stopnia, studia podyplomowe, kursy)
CK_1A_K02ma świadomość ważności zachowań w sposób profesjonalny, przestrzegania zasad etyki zawodowej i poszanowania różnorodności poglądów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami z zakresu termodynamiki. Zapoznanie studentów z prawami termodynamiki i podstawowymi równaniami.
Treści programoweT-W-1Pojęcia podstawowe: parametry stanu, substancja, masa, energia, energia wewnętrzna, entalpia. Zasada zachowania substancji. Zerowa zasada termodynamiki a temperatura.
T-W-2Ciepło, ciepło właściwe, praca mechaniczna, rodzaje pracy mechanicznej, idealna maszyna przepływowa.
T-W-3Pierwsza zasada termodynamiki: bilans energii wybranych układów termodynamicznych oraz maszyn i urządzeń cieplnych.
T-W-4Druga zasada termodynamiki: entropia, procesy odwracalne i nieodwracalne, zasada wzrostu entropii.
T-W-5Termiczne 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.
T-W-7Obiegi cieplne prawo i lewobieżne. Obieg Carnota.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca - wyklad informacyjny.
M-2Metoda problemowa - wyklad problemowy.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Test pisemny z teorii i prostych zadań. Pytania i zadania zamknięte lub otwarte (wykład).
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z teorii (wykład).
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne (wykłady i ćwiczenia).
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ma świadomość doniosłości racjonalnej gospodarki energią. Zna ograniczenia występujące podczas przetwarzania energii.
3,5
4,0
4,5
5,0