Energiatekniikka (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

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

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 tekoälyavusteisen kirjoitelman laatimisen tiimeissä.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Ei tenttiä. Opintojakso koostuu osasuorituksista.

Kansainvälisyys

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 kirjoitelman laadintaan.

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

Työryhmän on laadittava opintojakson kirjoitelma tekoälyavusteisesti. Kirjoitelmassa voi käyttää vain työryhmän omia syöteitä ja tekoälyn näihin antamia vastauksia sekä työryhmän omaa analyysiä.

Lisätiedot

Itslearning.

Edeltävänä opintona Fysiikka sekä Fysiikan mittaukset ja raportointi.