Thermal dynamics (4cr)

Evaluation scale

H-5

Content scheduling

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

Objective

The target of the module is to familiarize student to apply thermal physics and thermodynamics to dimensioning thermal machines and processes.
After completing the study module, student can:
- calculate the thermal expansion of matter
- determine the state of gas and vapor, and calculate their changes
- determine energy balance
- determine the thermal efficiency of heat engines and power coefficient of heat pump and cooling machine
- evaluate the energy efficiency of common machines.

Content

- - pressure, temperature, measurement
- thermal expansion
- heat capacity
- ideal gas law, liquid and its vapor, change of state
- laws of thermodynamics, energy balance, thermal efficiency
- principles and cycles of heat engines and pumps
- properties of moisturized air, principles of air conditioning.

Materials

Insinöörin FYSIIKKA(AMK), Osa I (Hautala, Peltonen)
Verkko-oppimisympäristössä oleva ja sinne linkitetty materiaali

Teaching methods

aktiivinen oppiminen

Exam schedules

pe 19.3.

Pedagogic approaches and sustainable development

Omaan kokemukseen ja tiedon rakentamiseen perustuvat menetelmät

Completion alternatives

Itsenäinen opiskelu ja loppukokeen suorittaminen

Student workload

Opiskelijan työmäärä 107t jakautuu seuraavasti
- Teoriatunnit 16t
- Laskuharjoitukset 14t
- Labrat 2t
- Koe 2t
- Itsenäinen opiskelu 74t

Evaluation methods and criteria

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.

Failed (0)

Opiskelija ei saavuta vähintään 40 % kurssipisteistä = 40p

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Arvosanaan 1 vaaditaan noin 40 % kurssipisteistä = 40p
Arvosanaan 2 vaaditaan noin 52 % kurssipisteistä = 52p

Assessment criteria, good (3-4)

Arvosanaan 3 vaaditaan noin 64 % kurssipisteistä = 64p
Arvosanaan 4 vaaditaan noin 76 % kurssipisteistä = 76p

Assessment criteria, excellent (5)

Arvosanaan 5 vaaditaan noin 88 % kurssipisteistä = 88p

Further information

Avoimen kiintiö 2 opiskelijaa