Termodynamiikka (3 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Aloitusluento 12.2. Kontaktiopetusta viikoittain viikoilla 7-17. Tarkempi aikataulu kurssin Itslearning-sivuilla.

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija
* ymmärtää lämpöopin ja termodynamiikan perusilmiöt ja niiden vaikutukset oman alan sovelluksissa
* ymmärtää termodynamiikan perussuureet ja osaa soveltaa niitä tekniikan ongelmien kuvaamisessa.
* ymmärtää lämmön siirtymisen periaatteet ja osaa soveltaa lämmön siirtymiseen liittyvää laskentaa teknillisissä sovelluksissa.
* ymmärtää kaasujen ja nesteiden virtaukseen liittyvää laskentaa ja osaa soveltaa sitä omalla alallaan.
* ymmärtää ideaalikaasun tilanyhtälön ja osaa soveltaa sitä erilaisissa tilanmuutosprosesseissa.
* ymmärtää lämpövoimakokeen ja lämpöpumppujen toimintaperiaatteet.

Sisältö

* paine, ylipaine, paineen yksiköt
* ilmanpaine ja hydrostaattinen paine
* massavirta ja tilavuusvirta
* jatkuvuusyhtälö ja Bernoullin yhtälö
* fluidit ja viskositeetti
* lämpötila ja lämpötilan yksiköt
* lämpölaajeneminen
* olomuodot ja niiden muutokset
* lämpöenergia
* lämpökapasiteetti ja latenttilämpö
* kaasun tilanmuuttujat
* ideaalikaasun tilanyhtälö
* van der Waalsin tilanyhtälö
* entalpia ja entropia
* termodynamiikan pääsäännöt
* termodynaamisten koneiden toimintaperiaatteet ja kiertoprosessit
* energiatase, terminen hyötysuhde ja tehokerroin
* termodynamiikan sovellukset tekniikassa

Oppimateriaalit

Joko kirja
Tekniikan Fysiikka 1
Suvanto
Julkaisija Edita
ISBN 978-951-37-3842-6

tai kirja
Insinöörin FYSIIKKA (AMK), Osa I
Hautala, Peltonen
ISBN 978-952-5191-26-4

Lisäksi käytetään Itslearning-järjestelmän kautta jaettavaa tukimateriaalia. Oppikirjan korvaaminen näiden materiaalien avulla vaatii kuitenkin hyvää valmiutta englannin kielellä opiskeluun tai erinomaisia matemaattisia valmiuksia.

Opetusmenetelmät

Sulautuva oppiminen, kontaktiopetus, tehtäväperustaisuus, itsenäinen opiskelu, tiimityö, sähköiset materiaalit ja tehtävät.

Kurssilla perehdytään insinöörityön perustana oleviin fysiikan perustaitoihin. Työskentelyssä ovat ohjatun ja sähköisiin materiaaleihin ja oppikirjaan perustuvan itsenäisen opiskelun lisäksi olennaisessa osassa laskuharjoitukset. Laskuharjoituksia työstetään sekä itsenäisesti että pienryhmissä ohjatusti.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Koe kampuksella toteutuksen päättyesssä. Kaksi uusintakoetta toteutuksen jälkeen.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Opintojakso toteutetaan lähiopetuksena kampuksella. Toteutus etenee viikkoteemoittan seuraavasti:
1. Opiskelijat tutustuvat itsenäisesti teeman aihepiiriin oppikirjan, opettajan tekemien opetusvideoiden ja erilaisten tukimateriaalien avulla (jaetaan Itslearningissä). Opettajan tekemät opetusvideot toimivat opintojakson luentoina.
2. Opiskelijat harjoittelevat viikkoteeman asioita tekemällä laskuharjoituksia itsenäisesti ja pienryhmissä. Laskuharjoitukset ovat Ville-järjestelmässä.
3. Viikoittain on laskuharjoitustilaisuus, jossa opettaja ohjaa laskuissa ja neuvoo avoimeksi jääneissä kysymyksissä.
4. Opettaja julkaisee laskuharjoitusten malliratkaisut

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Kurssin laajuus on 3 op, eli siihen kuuluva työmäärä on noin 81 h.
Työ jakautuu tasaisesti kurssin viikkoteemojen ajalle.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Arviointi perustuu pisteisiin, joita kerätään laskuharjoituksista (max 14 p.) ja kokeesta (max. 26 p.)

Opintojakson läpäistääkseen opiskelijan on saatava:
--Ville-järjestelmän Ville-pisteistä yhteensä vähintään 40% maksimipistemäärästä JA
--Kokeesta vähintään 7 pistettä JA
--Kokeesta ja laskuharjoituksista yhteensä vähintään 16 pistettä.

LASKUHARJOITUKSISTA SAATAVIEN PISTEIDEN MÄÄRÄYTYMINEN:
Laskuharjoituksista saa pisteitä Ville-järjestelmässä kerättyjen Ville-pisteiden perusteella. Pisteiden määrä on 14*Kerättyjen Ville-pisteiden osuus maksimista.

ARVOSANAN MÄÄRÄYTYMINEN:
Arvosana määräytyy pisteiden yhteisperusteella (koe ja laskuharjoitukset) seuraavan taulukon mukaan:
Arvosana 1 vaatii 16 pistettä
Arvosana 2 vaatii 21 pistettä
Arvosana 3 vaatii 26 pistettä
Arvosana 4 vaatii 31 pistettä
Arvosana 5 vaatii 36 pistettä

Lisätiedot

Esitietoina tarvitaan:
---opintojakson Insinöörifysiikka alkuosa JA
---Matemaattisten aineiden perustaidot tai Insinöörimatematiikan perusteet