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

Tekniikan soveltaminen käytäntöön:
Sinulla on kyky tunnistaa, muotoilla ja ratkaista avoimiin järjestelmiin liittyviä termodynamiikan ongelmia. Osaat käyttää tilanteeseen soveltuvia, vakiintuneita analyyttisiä ja laskennallisia menetelmiä.

Tieto ja ymmärrys:
Tietosi ja ymmärryksesi avoimien järjestelmien termodynamiikan perusteista on sillä tasolla, joka on tarpeen energia- ja ympäristötekniikan koulutusohjelman muiden oppimistavoitteiden saavuttamiseksi.

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

Sisältö

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 koostuu perinteisestä luento-opetuksesta sekä laskuharjoitusten laskemisesta. Luennoista tulee tallenteet.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Kurssin koeaikataulut ilmoitetaan ensimmäisellä luennolla.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

32 h kontaktiopetusta
3 h loppukoe
46 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 ja loppukokeen perusteella.

Lisäksi kurssilla on päiväopiskelijoita koskeva läsnäolovelvoite (80% oppitunneista on oltava paikalla).

Opintojakson ensimmäinen tehtävä tulee tehdä kolmen viikon kuluessa toteutuksen alkamisesta. Tehtävän tekemättä jättäneet poistetaan toteutukselta.