Termodynamiikka (3 op)

Arviointiasteikko

0-5

Tavoitteet

Opintojakson tarkoitus

Opit kurssilla termodynamiikan perusteita, joita tarvitaan erilaisten energiaan liittyvien ilmiöiden kuten energiantuotannon ja avoimien järjestelmien prosessien ymmärtämiseen. Lisäksi opit kurssilla loogista ajattelua sekä ongelmanratkaisua.

Opintojakson osaamiset

EA-KW: Saat avoimien järjestelmien termodynamiisten prosessien perusvalmiuksia tekniikan alalle.
EA-MC: Osaat soveltaa fysiikan ratkaisumalleja ja säilymislakeja kurssin aihealueiden ulkopuolella.
EA-CT: Opit viestimään tekniikan alan informaatiota, ideoita ja ratkaisuita insinööriyhteisössä.


Opintojakson osaamistavoite

Osaat tunnistaa termodynamiikan ilmiöitä ja ratkaista yksinkertaisia avoimien järjestelmien termodynamiikkaan liittyviä ongelmia.

Sisältö

Kurssilla käydään läpi seuraavia aiheita:

Erilaisten avoimien järjestelmien massa- ja energia-analyysi, virtaustyö, lämpövoimakoneet, terminen hyötysuhde, kylmäkoneet, tehokertoimet, ikiliikkujat, Carnot'n kiertoprosessi, entropia, isentrooppiset prosessit ja eksergia.

Oppimateriaalit

Kurssilla käytetään opettajan tekemiä videoita sekä pdf-muotoista materiaaleja.

Kurssin materiaali pohjautuu seuraavaan kirjaan: Y. A. Cengel & M.A. Boles, Thermodynamics, An Engineering Approach (8th edition with SI units) [Myös muut painokset käyvät hyvin.]

Opetusmenetelmät

Kurssi toteutetaan käänteisen luokkahuoneen menetelmällä. Opiskelijat tutustuvat materiaaliin etukäteen ja opetustilaisuuksissa käydään läpi materiaalista ja harjoituksista esiin nousseita kysymyksiä.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Kurssin koeaikataulut ilmoitetaan ensimmäisellä luennolla.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

10 h kontaktiopetusta
3 h loppukoe
68 h itsenäistä opiskelua

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Välttävä 1  

Osaat tunnistaa opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan yksinkertaisia opintojakson aihealueisiin liittyviä ongelmia. Osaat lukea tietoa erilaisista taulukoista ja kuvaajista. Tekemäsi laskut sisältävät joitakin virheitä.

Tyydyttävä 2

Osaat tunnistaa opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan perustehtäviä mallin avulla. Osaat lukea tietoa erilaisista taulukoista ja kuvaajista. Tekemäsi laskut sisältävät joitakin virheitä.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Hyvä 3

Ymmärrät opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan perustehtäviä. Osaat lukea tietoa taulukoista ja kuvaajista sekä tuottaa itse erilaisia taulukoita ja kuvaajia. Tekemäsi laskut sisältävät joitakin virheitä.

Kiitettävä 4  

Ymmärrät opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan haastavia tehtäviä. Osaat lukea tietoa taulukoista ja kuvaajista sekä tuottaa itse erilaisia taulukoita ja kuvaajia. Osaat arvioida käyttämiesi mallien oletuksia ja soveltuvuutta tarkasteltaviin tilanteisiin. Tekemäsi laskut ovat pääosin oikein.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Erinomainen 5   

Ymmärrät opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan haastavia tehtäviä. Osaat lukea tietoa taulukoista ja kuvaajista sekä tuottaa itse erilaisia taulukoita ja kuvaajia. Osaat arvioida käyttämiesi mallien oletuksia ja soveltuvuutta tarkasteltaviin tilanteisiin. Osaat soveltaa oppimaasi uusissa tilanteissa. Tekemäsi laskut ovat täysin oikein tai sisältävät muutamia huolimattomuusvirheitä.

Esitietovaatimukset

Kurssin suorittaminen edellyttää mekaniikan perusteiden, termodynamiikan ja virtausmekaniikan alkeiden, alkeisfunktioiden, suoran yhtälön sekä yhtälönratkaisun hallintaa.

Lisätiedot

Kurssi arvioidaan harjoitustehtävien, arviointitehtävien ja/tai loppukokeen perusteella.

Opintojakson ensimmäinen tehtävä tulee tehdä kolmen viikon kuluessa ensimmäisistä lähipäivistä. Tehtävän tekemättä jättäneet poistetaan toteutukselta.