Επίπεδο Σπουδών:
Προπτυχιακό
Τύπος Μαθήματος:
Υποβάθρου
ECTS Κωδικός Μαθήματος:
6
Μαθησιακά Αποτελέσματα:
Το μάθημα απευθύνεται σε μηχανικούς Τεχνολογικής Εκπαίδευσης. Γίνονται αναφορές και ασκήσεις σε συστήματα που μελετώνται με την θερμοδυναμική και έχουν άμεση εφαρμογή, όπως οι κινητήρες, οι αντλίες θερμότητας, τα πνευματικά έμβολα, τα συστήματα απόσβεσης ταλαντώσεων κλπ. Δίδεται επίσης η έννοια του σχεδιασμού συστημάτων με θερμοδυναμικά κριτήρια και στόχο την ενεργειακή και την δυναμική βελτιστοποίηση με θερμοδυναμικά κριτήρια.
Αποτέλεσμα της επιτυχούς παρακολούθησης του μαθήματος είναι η ικανότητα:
- κατανόησης,
- σύνθεσης,
- σχεδιασμού,
- κατασκευής,
- ελέγχου
- και λειτουργίας διατάξεων μετατροπής μορφών της ενέργειας.
Περιγραφή Μαθήματος - Περιεχόμενο Μαθήματος:
Η ύλη του μαθήματος περιλαμβάνει:
- Ορισμός των βασικών ενεργειακών μεγεθών, ορισμοί. Η έννοια του πεπερασμένου συστήματος και οι νόμοι της θερμοδυναμικής, εισαγωγική περιγραφή.
- Οι καθαρές ουσίες, φάσεις της ύλης. Το ιδανικό αέριο, η έννοια της ισορροπίας, η σταθερά του ιδανικού αερίου και η καταστατική εξίσωσή του. Καταστατικά μεγέθη και καταστατικές εξισώσεις.
- Οι μεταβολές ιδανικού αερίου.
- Ο πρώτος Θερμοδυναμικός Νόμος, μετατροπή της θερμότητας σε μηχανικό έργο.
- Θερμοδυναμικοί κύκλοι, Υπολογισμοί έργου και βαθμού απόδοσης.
- Η έννοια της Εντροπίας, Περιγραφή και ανάλυση Θερμοδυναμικών κύκλων σε πεδία πίεσης - όγκου και ενθαλπίας – εντροπίας.
- Ο Δεύτερος Θερμοδυναμικός Νόμος.
- Περιγραφή Θερμοδυναμικών κύκλων κινητήριων μηχανών και αντλίας θερμότητας.
- Περιγραφή Θερμοδυναμικών κύκλων ψυγείου και αντλίας θερμότητας.
- Αλλαγή φάσεων και εισαγωγή στην θερμοδυναμική των μιγμάτων.
- Γενίκευση της έννοιας της εντροπίας, Αναφορές στην στατιστική μηχανική και στην θεωρία της πληροφορίας.
- Ενέργεια και πληροφορία, σχεδιασμός θερμοδυναμικών συστημάτων.
- Από την Στατιστική Μηχανική στην Κοσμολογία, το εύρος ισχύος των νόμων της Θερμοδυναμικής και οι εφαρμογές του μηχανικού σήμερα και αύριο.
Σύμφωνα με τα επίπεδα του ΕΠΕΠ το μάθημα καλύπτει το πρώτο επίπεδο στις Γνώσεις και όλα τα επίπεδα στις Ικανότητες και στις δεξιότητες
Συνιστώμενη Βιβλιογραφία:
Πέραν μιας συνοπτικής βιβλιογραφίας που προτείνεται μέσω του κρατικού προγράμματος Εύδοξος, οι σπουδαστές παρακινούνται και εκπαιδεύονται να βρίσκουν πληροφορίες στο διαδίκτυο και να τις ελέγχουν για την ακρίβεια και την αξιοπιστία τους.