Termodynamiikka (4 op)
Toteutuksen tunnus: 5100BH93-3003
Toteutuksen perustiedot
Ilmoittautumisaika
01.12.2020 - 15.01.2021
Ajoitus
04.01.2021 - 19.03.2021
Opintopistemäärä
4 op
Virtuaaliosuus
3 op
Toteutustapa
25 % Lähiopetus, 75 % Etäopetus
Yksikkö
Tekniikka ja liiketoiminta
Toimipiste
Kupittaan kampus
Opetuskielet
- Suomi
Paikat
30 - 50
Koulutus
- Energia- ja ympäristötekniikan koulutus
Opettaja
- Hannele Kuusisto
Ryhmät
-
PEYTES20APEYTES20A
Tavoitteet
Opintojakson tavoitteena on perehdyttää opiskelija lämpöopin ja termodynamiikan soveltamiseen koneiden, laitteiden sekä prosessien mitoituksessa ja laskennassa.
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa
- laskea aineiden ja rakenteiden lämpölaajenemisen
- määrittää kaasujen ja höyryjen tilan ihannekaasuyhtälön sekä erilaisten höyrytaulukoiden ja tilapiirrosten avulla
- soveltaa termodynamiikan pääsääntöjä sekä kaasujen ja höyryjen tilanmuutoksia mäntä- ja virtauskoneiden laskennassa
- määrittää lämpövoimakoneen termisen hyötysuhteen sekä lämpöpumpun ja jäähdytyskoneen tehokertoimen
- arvioida erilaisten koneiden energiatehokkuutta.
Sisältö
- paine, lämpötila, mittaaminen
- lämpölaajeneminen
- lämpökapasiteetti
- kaasujen ja höyryjen tilanmuutokset
- energiatase, terminen hyötysuhde
- termodynaamisten koneiden toimintaperiaatteet ja kiertoprosessit
- kostea ilma
Oppimateriaalit
Insinöörin FYSIIKKA(AMK), Osa I (Hautala, Peltonen)
Verkko-oppimisympäristössä oleva ja sinne linkitetty materiaali
Opetusmenetelmät
aktiivinen oppiminen
Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet
pe 19.3.
Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys
Omaan kokemukseen ja tiedon rakentamiseen perustuvat menetelmät
Toteutuksen valinnaiset suoritustavat
Itsenäinen opiskelu ja loppukokeen suorittaminen
Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus
Opiskelijan työmäärä 107t jakautuu seuraavasti
- Teoriatunnit 16t
- Laskuharjoitukset 14t
- Labrat 2t
- Koe 2t
- Itsenäinen opiskelu 74t
Sisällön jaksotus
Opintojaksolla tutustutaan termodynamiikan ilmiöihin ja harjoitellaan niihin liittyviä laskuja fysiikan näkökulmasta.
Tiistai-tunnit ovat yhteistä perehtymistä viikon aiheeseen.
Perjantain tunnit ovat laskuharjoitustunteja, joihin opiskelijat palauttavat kyseisen viikon laskut etukäteen. Viikon laskuharjoitusten ratkaisujen läpikäymisen lisäksi tällä tunnilla lasketaan yhdessä kyseisen viikon ilmiöihin/koneisiin liittyvä vaativampi laskuesimerkki.
Opintojakso sisältää teoriaopiskelun lisäksi yhden fysiikan labratyön lämmönjohtavuudesta, joka suoritetaan perjantaina 5.3. kolmessa pienryhmässä.
Sisältö
- Termofysiikan/termodynamiikan perussuureet, kaavat, yksiköt, paine, noste
- Ideaalikaasun tilanyhtälö
- Kineettinen kaasuteoria
- Termodynaaminen systeemi, lämpötila ja lämpölaajeneminen
- Lämpökapasiteetti, lämpöenergia ja energian siirtyminen
- Olomuodon muutokset ja energia olomuodon muutoksissa
- Termodynamiikan I ja II pääsääntö
- Lämpökoneet ja kylmäprosessit
- Energiantuotanto
- Kostean ilman fysiikan perusteet ja Mollier-käyrästö
Viestintäkanava ja lisätietoja
Avoimen kiintiö 2 opiskelijaa
Arviointiasteikko
H-5
Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet
Opintojakso arvioidaan numeerisesti asteikolla 0-5 kerättyihin kurssipisteisiin (max 100p) perustuen:
- Loppukoe 88p
- Labratyö ja siihen liittyvä ennakkotehtävä sekä raportointi 12p
Itsenäisesti palautettavilla laskuharjoituksilla ja niiden itsearvioinnilla on mahdollista saada kerätä 6x3p = 18p (vastaa 1,5 nroa). Laskutehtävähyvityksen saaminen edellyttää laskutehtävien palautusta etukäteen, läsnäoloa ja aktiivista osallistumista laskuharjoitustunnilla sekä laskuharjoitustunnin jälkeen palautettua itsearviointia.
Labroihin osallistuminen ei ole pakollista, mutta ne ovat osa arvioitavaa kokonaisuutta.
Hylätty (0)
Opiskelija ei saavuta vähintään 40 % kurssipisteistä = 40p
Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)
Arvosanaan 1 vaaditaan noin 40 % kurssipisteistä = 40p
Arvosanaan 2 vaaditaan noin 52 % kurssipisteistä = 52p
Arviointikriteerit, hyvä (3-4)
Arvosanaan 3 vaaditaan noin 64 % kurssipisteistä = 64p
Arvosanaan 4 vaaditaan noin 76 % kurssipisteistä = 76p
Arviointikriteerit, kiitettävä (5)
Arvosanaan 5 vaaditaan noin 88 % kurssipisteistä = 88p