Termodynamiikka (4op)

Arviointiasteikko

H-5

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 järjestetään 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

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

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

Lisätiedot

Avoimen kiintiö 2 opiskelijaa