Termodynamiikan perusteet (3 op)

Arviointiasteikko

0-5

Tavoitteet

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


Opintojakson osaamiset

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

Tieto ja ymmärrys:
Tietosi ja ymmärryksesi suljettujen 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 suljettujen järjestelmien termodynamiikkaan liittyviä ongelmia.

Sisältö

Tilapostulaatti, energian eri muodot, termodynamiikan 1. pääsääntö, lämpö, työ, energiatasapaino, hyötysuhteet, termodynamiikan ominaisuustaulukot, olomuodonmuutokset, ideaalikaasun prosessit, suljettujen järjestelmien prosessit ja ominaislämpökapasiteetit.

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, lämpöopin sekä virtausmekaniikan perusteiden, alkeisfunktioiden, suoran yhtälön ja symbolisen yhtälönratkaisun hallintaa.

Lisätiedot

Kurssi arvioidaan harjoitustehtävien ja loppukokeen perusteella.

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