VŠTE:TEM Termomechanika - Informace o předmětu

TEM Termomechanika

Rozsah

2/2/0. 4 kr. Ukončení: zk.

Vyučující

Ing. Jan Kolínský, Ph.D. (cvičící)
Ing. Jan Kouba (cvičící)

Garance

Ing. Jan Kolínský, Ph.D.
Katedra strojírenství – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojírenství – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Rozvrh seminárních/paralelních skupin

TEM/P01: Po 9:40–11:10 B1, J. Kolínský
TEM/S01: Po 18:10–19:40 H13, J. Kouba
TEM/S02: Po 11:25–12:55 H13, J. Kouba

Předpoklady

FORMA(P)

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.

Cíle předmětu opírající se o výstupy z učení

Náplň předmětu navazuje na předmět Fyzika a je základem pro mnoho technických oborů. Studenti prohloubí své znalosti z termodynamiky plynů, sdílení tepla a naučí se základy spalování. Tyto poznatky jsou nutným předpokladem pro pochopení podstaty hospodárného získávání, transformace a rozvodu tepelné energie. Umožňuje správné řízení technologických procesů a jsou nepostradatelné i pro řadu běžných tepelně technických výpočtů.

Výstupy z učení

Student dokáže aplikovat poznatky z předmětu termodynamika při řešení úloh týkajících se tepelných oběhů a přestupu tepla.

Osnova

• 1. Základní pojmy. Mikroskopický a makroskopický pohled. Termodynamický systém, okolí, stav, děj; stavové veličiny. Děje vratné a nevratné. Množství látky. Vnitřní energie. Dějové veličiny, teplo, práce. Empirická teplota. Nultý a první zákon termodynamiky 2. Stavová rovnice kalorická a termická. Různé modely: ideální plyn, plynová teplota. Neideální plyny, modely kapalin a pevných látek. Záření 3. Materiálové veličiny závislé na teplotě: roztažnost, rozpínavost, stlačitelnost. Parametry tepelné a teplotní. Kalorimetrie 4. Jednoduchý systém. Děj izotermický, izobarický, adiabatický, izochorický, polytropický, p-V diagram 5. Termodynamické stroje: motor, chladnička, tepelné čerpadlo. Druhý zákon termodynamiky, Thomsonova a Carnotova formulace, vztahy mezi nimi. Formulace Carathéodoryho 6. Carnotův cyklus, účinnost tepelných strojů, termodynamická teplota, entropie. Třetí zákon terrmodynamiky 7. Termodynamické potenciály: vnitřní, volná a Gibbsova energie, entalpie. Jejich vlastnosti a použitelnost pro konkrétní úlohy 8. Reálné plyny, vlastnosti kapalin a par, tabulky a diagramy vlastností 9. Fáze vs. složka. Fázové přechody, fázový diagram. Clausiova a Clausiova-Clapeyronova rovnice. Směsi plynu a syté páry; vlhký vzduch – termodynamické vlastnosti, Mollierův psychrometrický diagram h-s, procesy s vlhkým vzduchem 10. Vedení tepla (kondukce): Fourierův zákon; vedení tepla složenou stěnou; vedení s vnitřním zdrojem tepla 11. Proudění tepla (konvekce) nucené a přirozené (volné), principy dynamické podobnosti 12. Záření (sálání): zákony záření černého tělesa, aplikace v praxi 13. Výměníky tepla. Úvod do modelování tepelných jevů průmyslové praxe 14. Paliva a spalování, statika spalování Součástí výuky předmětu je laboratorní cvičení na experimentální trati tepelného výměníku.

Literatura

povinná literatura
• NOŽIČKA J. Mechanika a termodynamika pro ekonomiku. Praha : ČVUT, 1990. ISBN 80-01-00417-1
• OBDRŽÁLEK J. VANĚK A.: Řešené příklady z termodynamiky a molekulové fyziky. Praha : ÚJEP, 1998.
• OBDRŽÁLEK J. VANĚK A. Termodynamika a molekulová fyzika. 2. vyd. Praha : ÚJEP, 2000. 240 s
• OBDRŽÁLEK J.: Fyzikální veličiny a jednotky SI, 2. díl. Úvaly : Albra, 2006
• 1. Moran, M.J.; Shapiro, H.N. Fundamental of Engineering Thermodynamics. 2.vyd. New York : John Wiey & Sons, Inc., 1992. ISBN 0471076813.

doporučená literatura
• HALLIDAY D., RESNICK R. WALKER J. Fyzika, díl 1 a 2. (Fundamentals of Physics, čes. překlad, editoři DUB P.
• OBDRŽÁLEK J.). 2. dotisk, VÚTIUM a Prometheus, 2006. (HRW
• NOŽIČKA, J., ADAMEC, J., VARADIOVÁ, B. Termomechanika – sbírka příkladů. 1. vyd. Praha : ČVUT, Strojní fakulta, 1999. 140 s. ISBN 80-01-02050-9.
• KALČÍK, J., SÝKORA, K. Technická termomechanika. 1.vyd. Praha : Academia, 1973. 536 s.
• SAZIMA, M. a kol. Teplo. 1.vyd. Praha : SNTL, 1989. 588 s. ISBN 80-03-00043-2

Organizační formy výuky

přednáška
seminář
cvičení
laboratorní cvičení
exkurze - odborná
tutoriál
konzultace
bloková výuka - přednáška
bloková výuka - seminář

Komplexní výukové metody

frontální výuka
skupinová výuka - kompetice
skupinová výuka - kooperace
skupinová výuka - kolaborace
projektová výuka
brainstorming
kritické myšlení
samostatná práce – individuální nebo individualizovaná činnost
výuka podporovaná multimediálními technologiemi

Studijní zátěž

Aktivita	Počet hodin za semestr
	Prezenční forma	Kombinovaná forma
Příprava na přednášky	13
Příprava na seminář, cvičení, tutoriál	10	30
Příprava na závěrečný test	19	38
Test 5x v průběhu semestru výpočet krátkého příkladu.	10	10
Účast na přednáškách	26
Účast na semináři/cvičeních/tutoriálu/exkurzi	26	26
Celkem:	104	104

Metody hodnocení a jejich poměr

zkouška - písemná 70 %
aktivita a úkoly na cvičení 30 %

Podmínky testu

Celková klasifikace předmětu, tj. body za test (70 - 0) + body z~průběžného hodnocení (30 - 0): A 100 – 90, B 89,99 – 84, C 83,99 – 77, D 76,99 – 73, E 72,99 – 70, FX 69,99 – 30, F 29,99 - 0.V případě potřeby možnost ústního dozkoušení.

Informace učitele

Účast na výuce ve všech formách řeší samostatná vnitřní norma VŠTE (Evidence docházky studentů na VŠTE). Pro studenty prezenční formy studia je na kontaktní výuce, tj. vše kromě přednášek, povinná 70% účast.

• Statistika zápisu (léto 2021, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.vstecb.cz/predmet/vste/leto2021/TEM