Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy obliczeń inżynierskich/ Fundamentals of Engineering Balances Calculations
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Leon Gradoń
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Materiałowa
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
POI
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2015/2016
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Łączna liczba godzin pracy studenta – 80 godzin, w tym: 1) obecność na wykładzie – 30 godzin, 2) udział w konsultacjach – 5 godzin, 3) przygotowanie się do kolokwiów, opracowywanie zadań zleconych przez prowadzącego - 45 godzin.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykład 30 godzin = 1 punkt ECTS.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
-
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
bez limitu studentów
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z procesami przetwarzania materii i towarzyszących im zjawisk fizycznych, fizykochemicznych oraz przemian chemicznych.
Treści kształcenia:
1. Pojęcia procesów ustalonych i nieustalonych w czasie. Wielkości podlegające bilansowaniu. Pojęcia wielkości intensywnych i ekstensywnych. Przykłady wielkości tworzących akumulację. Pojęcia wartości danej wielkości, układy jednostek i sposoby przeliczania jednostek; przykłady przeliczania jednostek z różnych układów dla przypadków prostych i złożonych zależności funkcyjnych. 2. Klasyfikacja procesów przetwarzania: • procesy ciągłe, okresowe i półokresowe, • pojęcia strumieni masowych i objętościowych, • przykłady procesów ciągłych i okresowych; • analiza przydatności poszczególnego typu procesów dla konkretnych przypadków przekształcania materii. 3. Podstawowa zasada bilansu masowego; procedury postępowania przy sporządzaniu bilansów; dobór składnika kluczowego; dobór jednostek; pojęcia stężeń masowych i molowych składników; przykład procedury postępowania przy sporządzaniu bilansu; określenie niewiadomych; bilans jako źródło znajdowania niewiadomych poprzez układ równań bilansowych; przykłady obliczeń inżynierskich opartych na bilansie masowym; bilans masy w aparacie i w układzie aparatów; przykłady obliczeń w przypadku procesów z reakcją chemiczną i bez reakcji chemicznej; zasada bilansowania jako źródło do wykonania obliczeń inżynierskich; przykłady obliczeń dla prostych i złożonych powiązań pomiędzy podobszarami bilansowymi; 4. Bilanse energetyczne; formy energii wykorzystywane w bilansach i zależności pomiędzy nimi; podstawowe pojęcia termodynamiczne; metody szacowania udziału poszczególnych form energii składających się na bilans; sposoby oceny błędu wynikającego z przyjętych uproszczeń; pojęcie układu zamkniętego i otwartego dla bilansu energetycznego; praca zewnętrzna, ciepło zewnętrzne, energia wewnętrzna i entalpia; związki pomiędzy tymi wielkościami w kontekście bilansu energetycznego; ogólna zasada bilansu energii; procedura postępowania przy sporządzaniu bilansu; Przedstawienie procedury bilansowania na przykładach; przykłady obliczeń inżynierskich związanych z bilansem energii dla układów otwartych i zamkniętych, z przemianą chemiczną i bez przemiany chemicznej; bilanse reaktorów ciągłych i okresowych; bilanse układów separacyjnych; 5. Podstawy bilansowania populacji w układach makroskopowych; Przykłady obliczeń inżynierskich wykorzystujących bilans populacji: w bioinżynierii (bilansowanie populacji mikroorganizmów w bioreaktorze) i technologii (bilansowanie populacji kryształów w krystalizatorach o działaniu ciągłym i okresowym); 6. Informacja o metodach obliczeniowej mechaniki płynów (CFD). Koncepcja bilansowania; Galeria zastosowań obejmie przemysł chemiczny, lotniczy, samochodowy, zastosowania biomedyczne (filmy, zdjęcia). 7. Metody numeryczne symulacji zjawisk i procesów fizycznych oraz predykcji własności materiałów.
Metody oceny:
Dwa kolokwia z całości materiału.
Egzamin:
nie
Literatura:
A. Selecki, L. Gradoń, „Podstawowe procesy przemysłu chemicznego”, WNT, Warszawa 1985 (istnieje wersja elektroniczna) R. Fedler, R. Rousseau, „Elementary pronciples of chemical processes”, Wiley, New York 1986
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt POI_W1
Ma wiedzę na temat: procesów ustalonych i nieustalonych w czasie, wielkości podlegających bilansowaniu, pojęć wielkości intensywnych i ekstensywnych, przykładów wielkości tworzących akumulację, wartości danej wielkości, układów jednostek i sposobów przeliczania jednostek dla przypadków prostych i złożonych zależności funkcyjnych.
Weryfikacja: Kolokwium sprawdzające
Powiązane efekty kierunkowe: IM_W02, IM_W03, IM_W04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W01, T1A_W02
Efekt POI_W2
Ma wiedzę dotyczącą strumieni masowych i objętościowych
Weryfikacja: Kolokwium sprawdzające
Powiązane efekty kierunkowe: IM_W03, IM_W04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W02
Efekt POI_W3
Ma wiedzę dotyczącą bilansów masowych, objętościowych i energetycznych
Weryfikacja: Kolokwium sprawdzające
Powiązane efekty kierunkowe: IM_W02, IM_W03, IM_W04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W01, T1A_W02

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt POI_U1
Potrafi wykonać obliczenia przepływów masowych i objętościowych dla procesów z reakcją chemiczną i bez niej
Weryfikacja: Kolokwium sprawdzające
Powiązane efekty kierunkowe: IM_U08, IM_U09
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U08, T1A_U09
Efekt POI_U2
Potrafi wykonać oblicznenia bilansu energetycznego dla układów otwartych i zamkniętych
Weryfikacja: Kolokwium sprawdzające
Powiązane efekty kierunkowe: IM_U08, IM_U09
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U08, T1A_U09
Efekt POI_U3
Na podstawie wiedzy uzyskanej w trakcie zajęć oraz analizy zalecanej literatury fachowej lub innych fachowych źródeł rozwija - poprzez pracę własną - swoje umiejętności i wiedzę nt. procesów przetwarzania materii i towarzyszących im zjawisk fizycznych, fizykochemicznych oraz przemian chemicznych.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe: IM_U05
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U05