Sadržaj predmeta

Termodinamika materijala

Šifra:

95623

Kratica:

TERMAT

Visoko učilište:

Fakultet strojarstva i brodogradnje

ECTS bodovi:

7.0

Opterećenje:

30(V) + 45(P)

Nositelji:

prof. dr. sc. Darko Landek

prof. dr. sc. Tatjana Haramina

prof. dr. sc. Ivanka Boras

Izvođači:

dr. sc. Martina Odeljan (V)

prof. dr. sc. Darko Landek (V, P)

prof. dr. sc. Tatjana Haramina (V, P)

prof. dr. sc. Ivanka Boras (P)

Opis predmeta:

Ciljevi predmeta: Dati temeljna znanja iz termodinamike o zakonima očuvanja I i II glavnom stavku termodinamike. Upoznavanje s ponašanjima tvari u različitim agregatnim stanjima. Osnove prijenosa topline, kemijske ravnoteže i difuzijskih procesa u polimerima, metalima i legurama. Predviđanje tijeka toplinski aktiviranih procesa difuzije, oksidacije i redukcije te faznih pretvorbi u metalnim legurama Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet: Materijali I, Materijali II, Matematika I, Matematika II Obaveze studenata: Prisustvovanje predavanjima i vježbama (dozvoljen izostanak s 20% nastave) nadoknada iznad tog postotka moguća kolokviranjem, ali samo za opravdane izostanke. Rješavanje domaće zadaće preko portala eučenja. Polaganje 4 kolokvija ili pismenog ispita. Polaganje usmenog ispita. Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu: Položena 4kolokvija (ili pismeni ispit): 60% Položen usmeni ispit: 30% Aktivnosti na nastavi 10% Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija: Studentska anketa Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći (ishodi učenja): Koristiti odgovarajuće termodinamičke tablice, dijagrame i jednadžbe stanja različitih vrsta tvari Utvrditi vrstu sustava, vrstu radne tvari, vrstu procesa i način vođenja procesa Izračunati vrijednosti osnovnih značajki termodinamičkih i toplinski aktiviranih procesa Primijeniti I i II zakon termodinamike te zakon održanja mase na konkretne inženjerske probleme Analizirati različite načine prijenosa topline uz izračun karakterističnih veličina za složene toplinske probleme Analizirati dijagram aktivnosti i dijagram stanja realnih otopina polimernih tvari ili metalnih legura Predvidjeti tijek toplinski aktiviranih procesa difuzije, oksidacije i redukcije i faznih pretvorbi u metalnim legurama Predavanja 1. Osnovne definicije: toplinski sustav, veličine stanja, ravnotežni i neravnotežni procesi. Zakon očuvanja mase. Prvi glavni stavak za otvorene i zatvorene sustave 2. Jednadžba stanja idealnog plina. Svojstva mješavina idealnih plinova. Toplinska svojstva čvrste tvari 3. Politropne promjene stanja idealnih plinova u otvorenim i zatvorenim sustavima 4. Drugi glavni stavak. Realni plinovi i pare. Povratni i nepovratni kruži procesi s vlažnom parom u zatvorenim i otvorenim sustavima 5. Mehanizmi izmjene topline: provođenje, konvekcija, zračenje. Stacionarno provođenje toplin kroz: ravnu stjenku, cilindar i sferu 6. Prijenos topline prirodnom i prisilnom konvekcijom. Teorem sličnosti. Jednadžbe za proračun koeficijenta prijelaza topline 7. Prijenos topline uz isparivanje i kondenzaciju. Prijenos topline zračenjem, toplinski crno tijelo i toplinski siva površina. Toplinski tok izmijenjen zračenjem između paralelnih stijenki ili iz stijenkom obuhvaćenog tijela 8. Kemijska ravnoteža. Kemijski potencijal i termodinamička aktivnost realne tvari 9. Prijelazne temperature polimernih tvari 10. Difuzijski procesi u polimerima. Toplina otapanja i razgradnje polimera 11. Površine, prijelazna i međufazna područja. Mješavine polimera u polimeru. 12. Termodinamička aktivnost metala u legurama. Dijagrami stanja metalnih legura 13. Aktivacijska energija i kinetika toplinski aktiviranih procesa 14. Difuzija u metalnim materijalima. Difuzijske i bezdifuzijske fazne pretvorbe 15. Prijenos topline u postupcima proizvodnje materijala i toplinskoj obradi metala Vježbe 1. Numerički primjeri vezani za temu pojedinog predavanja 2. Numerički primjeri vezani za temu pojedinog predavanja 3. Numerički primjeri vezani za temu pojedinog predavanja 4. Numerički primjeri vezani za temu pojedinog predavanja 5. Numerički primjeri vezani za temu pojedinog predavanja 6. Numerički primjeri vezani za temu pojedinog predavanja 7. Numerički primjeri vezani za temu pojedinog predavanja 8. Metode određivanja srednje molekularne mase polimera 9. Diferencijalna toplinska analiza (DTA, DSC) 10. Svojstva realnih otopina. Koeficijent difuzije 11. Prijenos topline u višefaznom materijalu (kompozitu) 12. Analiza dijagrama stanja 13. Ravnotežne konstante u otopini metalnih materijala 14. Modeliranje difuzijskih procesa 15. Mehanizmi i kinetika prijenosa topline u postupcima ugrijavanja i hlađenja u toplinskoj obradi

Jezici izvođenja nastave:

Hrvatski

Obavezna literatura:

1. Galović, A Termodinamika I, FSB, Zagreb, 2002

2. Galović, A Termodinamika II, FSB. Zagreb, 2003

Preporučena literatura:

3. Ragone, D.V. Thermodynamics of materials, Vol I, J. Wiley&Sons, New York 1995

4. Ragone, D.V. Thermodynamics of materials, Vol II, J. Wiley&Sons, New York 1995

5. Schmalzried, H Chemical Kinetics of Solids, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, FRG, 1995

Preduvjeti za upis predmeta:

Matematika II (odslušan)

Materijali II (odslušan)

Predmet u nastavnom programu:

Šifra studija	Naziv studija	Razina studija	Semestar izvođenja	Obavezni/Izborni
22	Inženjerstvo materijala	prijediplomski	4	obavezni

* predmet se ne predaje u tom semestru

Legenda

P - Predavanja

V - Vježbe