Curricula

Objectives

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.

Content

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.

Learning materials and recommended literature

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.]

Teaching methods

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

Exam dates and retake possibilities

Kurssin koeaikataulut ilmoitetaan ensimmäisellä luennolla.

Student workload

10 h kontaktiopetusta
3 h loppukoe
68 h itsenäistä opiskelua

Further information for students

Kurssi arvioidaan harjoitustehtävien, arviointitehtävien ja/tai loppukokeen perusteella.

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

Evaluation scale

0-5

Evaluation criteria, satisfactory (1-2)

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.

Evaluation criteria, good (3-4)

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.

Evaluation criteria, excellent (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.

Prerequisites

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