Basics of Fluid Mechanics and Thermodynamics (3 cr)

Evaluation scale

H-5

Content scheduling

Opintojaksolla käsiteltävät sisällöt, oppikirjan otsikoiden mukaisesti, seuraavassa järjestyksessä:
- Nesteiden ja kaasujen mekaniikka: Paine. Hydrostaattinen paine. Arkhimedeen laki. Jatkuvuusyhtälö. Bernoullin yhtälö. Bernoullin yhtälön sovelluksia. Tuulienergia.
- Termodynamiikka: Kaasujen tilasuureet ja tilanyhtälö. Kaasun sisäenergia ja ominaislämmöt. Termodynamiikan pääsäännöt. Kaasujen tilanmuutokset. Kiertoprosessit. Todellisten koneitten vertailuprosesseja.
Samaan aikaan toteutetaan sisältöihin liittyvä laboratoriotyö ja laaditaan tutkimusraportti.

Objective

After successfully completing the course, the student will be able to:
- Apply basic concepts of fluid mechanics and thermodynamics to liquids and gases
- Understand factors related to gas state and energy

Content

The course provides an introduction to fluid mechanics, gas state equations, thermodynamic principles, gas state changes and cyclic processes.

Materials

INKINEN, Pentti, Jukka Tuohi. Momentti 1, insinöörifysiikka. Kustannusosakeyhtiö Otava.
Työohjeet
Lisäksi suositellaan: Kaavasto- ja taulukkokirjat, SFS Online.

Teaching methods

Opintojaksolla käsitellään sen sisältöön liittyviä keskeisiä perusteita ja toimintatapoja sekä tavoitteisiin liittyviä tiimitehtäviä.
Opintojakso sisältää myös fysikaalisiin perusmittauksiin liittyvää suunnittelua, laboratoriotyöskentelyä tiimeissä sekä tutkimuksen raportointia.

Exam schedules

Ei tenttiä. Opintojakso koostuu osasuorituksista.

Pedagogic approaches and sustainable development

Lähi-/etäopetus, ennakko- ja harjoitustehtävät, tiimitehtävät, laboratoriotyöskentely ja raportointi, tiimioppiminen, yksilöoppiminen, sähköinen oppimisympäristö.

Opintojaksolla kannustetaaan soveltamaan vastuullisuuden ja kestävän kehityksen periaatteita.

Student workload

Toteutus ECTS mukaisesti.

Opiskelija käyttää aikaa sisällön läpikäyntiin, tehtävien ratkaisuun, laboratoriotyöskentelyn suunnitteluun ja toteuttamiseen sekä raportointiin.

Opintojakson laboratoriotyössä työskennellään työryhmässä, jonka omalla työvuoroilla on läsnäolopakko. Raportointiin voi käyttää vain työryhmän omia havaintoja.

Evaluation methods and criteria

Opiskelijan osaamista arvioidaan opiskelijatiimien saamien tiimitehtävien sekä tutkimusraportin perusteella. Opintokokonaisuuksien jälkeen pidettävillä tiimitehtäväsessioilla muodostuu kuhunkin tiimitehtäviin perustuva yksilöarviointi. Opiskelijan yksilöosaamisen arviointi tapahtuu tiimitehtäviä koskevien testien perusteella. Kunkin tiimitehtäväsession testeistä saatava yksilöarvosana on 0...5 arvosanaa. Opiskelijan tiimiosaamisen arviointi tapahtuu tutkimusraportin perusteella. Tutkimusraporttityön jälkeen palautettavan työryhmän tutkimusraportin tiimiarvosana on 0...5 arvosanaa.

Opiskelijan saama opintojakson arvosana muodostuu yksilöarvosanojen ja tiimiarvosanan keskiarvona.

Jokaisten tiimitehtävien testit kuuluvat opintojakson osaamistavoitteisiin ja ne on tehtävä kunkin tiimitehtäväsession aikana. Tutkimusraporttityö on suoritettava ajallaan sekä tutkimusraportin palautus on tehtävä palautuspäivään mennessä.

Opintojaksolla työskennellään työryhmässä, jonka omalla työvuorolla on läsnäolopakko. Työvuorolla tehtävä työ kuuluu opintojakson osaamistavoitteisiin.

Raportointiin voi käyttää vain työryhmän omia havaintoja.

Hyväksytyn suorituksen arviointeja ei voi korottaa.

Further information

Itslearning.

Edeltävänä opintona Insinöörifysiikka 1, Insinöörifysiikka 2 ja Fysikaalinen tutkimus.