Opinto-opas

Tavoitteet

Opintojaksolla käsitellään energiamuotojen ja energiatekniikoiden perusteet. Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää energiateknisten laitteiden toimintaa sekä niiden suunnittelua ja valmistusta.

Sisältö

- Ideaalikaasun tilanyhtälö ja tilanmuutokset
- Lämpökapasiteetit
- Suljetun systeemin energiatase
- Avoimen systeemin energiatase
- Kiertoprosessit
- Mäntäprosessit
- Kylmäkoneet ja lämpöpumput
- Virtauskoneiden perusteet

Oppimateriaalit

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

Opetusmenetelmät

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.
Opintojakso sisältää myös tutkielman laatimisen tiimeissä, tekoälyavusteisesti.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Ei tenttiä. Opintojakso koostuu osasuorituksista.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

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

Opintojaksolla kannustetaaan soveltamaan vastuullisuuden ja kestävän kehityksen periaatteita.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Toteutus ECTS mukaisesti.

Opiskelija käyttää aikaa sisällön läpikäyntiin, tehtävien ratkaisuun, laboratoriotyöskentelyn suunnitteluun ja toteuttamiseen sekä tutkimusraportin ja tutkielman laadintaan.

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

Työryhmän on laadittava opintojakson tutkielma tekoälyavusteisesti. Tutkielmassa voi käyttää vain työryhmän omaa syötettä, tekoälyn antamaa vastausta ja työryhmän omaa analyysiä.

Sisällön jaksotus

Opintojaksolla käsiteltävät sisällöt, oppikirjan otsikoiden mukaisesti, seuraavassa järjestyksessä:
- Lämpötila ja sen muuttuminen: Lämpötila ja sen mittaaminen. Kiinteiden aineiden ja nesteiden lämpölaajeneminen.
- Lämpöenergia: Lämpömäärä ja sisäenergia. Lämpökapasiteetti ja ominaislämpökapasiteetti. Olomuodon muutokset. Kalorimetria.
- Lämpöenergian siirtyminen: Konvektio. Johtuminen. Säteily.
- Nesteiden ja kaasujen mekaniikka: Paine. Hydrostaattinen paine. Arkhimedeen laki. Jatkuvuusyhtälö. Bernoullin yhtälö. Bernoullin yhtälön sovelluksia.
- 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.

Samaan aikaan laaditaan myös tekoälyavusteinen tutkielma.

Viestintäkanava ja lisätietoja

Itslearning.

Edeltävänä opintona Fysiikka sekä Fysiikan mittaukset ja raportointi.

Arviointiasteikko

H-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opiskelijan osaamista arvioidaan opiskelijatiimien saamien tiimitehtävien sekä tutkimusraportin ja tutkielman 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 ja tutkielman perusteella. Tutkimusraporttityön jälkeen palautettavan työryhmän tutkimusraportin tiimiarvosana on 0...5 arvosanaa. Tutkielman tiimiarvosana on hyväksytty tai hylätty.

Opiskelijan saama opintojakson arvosana muodostuu yksilöarvosanojen ja tiimiarvosanan keskiarvona. Tutkielma on suoritettava hyväksytysti.

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

Opintojaksolla työskennellään työryhmässä, jonka omalla työvuorolla on läsnäolopakko. Työvuorolla tehtävä työ kuuluu opintojakson osaamistavoitteisiin. Työn raportointiin voi käyttää vain työryhmän omia havaintoja.

Työryhmän on laadittava tutkielma yhdessä omalla ajalla ja se kuuluu opintojakson osaamistavoitteisiin.

Hyväksytyn suorituksen arviointeja ei voi korottaa.