- English
Sadržaj predmeta
Termodinamika
- Šifra:
- 157186
- Kratica:
- BRO115
- Visoko učilište:
- Sveučilište u Zadru
- ECTS bodovi:
- 7.0
- Opterećenje:
- 30(V) + 60(P)
- Nositelji:
-
doc. dr. sc. Ivan Gospić
- Izvođači:
-
doc. dr. sc. Ivan Gospić (V, P)
- Opis predmeta:
- Uvod u termodinamiku. Značaj termodinamike u poimanju okolišnih fenomena i energetskih procesa u suvremenom inženjerstvu, posebice u brodskim energetskim postrojenjima. Definiranje koncepta energije, energetskog sustava, sustava okruženja, vrsta energije, energetskih transakcija. Definiranje glavnih termodinamičkih intenzivnih i ekstenzivnih značajki. Poimanje koncepta mehaničkog rada, izmijenjene topline i ravnotežnog energetskog stanja. Pregled tvari i različitosti u definiranju termodinamičkih stanja jednokomponentnih i višekomponentnih tvari. Prvi glavni stavak termodinamike. Općenito o zakonima održanja mase, količine gibanja i energije. Definiranje zakona održanja za ustaljene i neustaljene energetske procese. Mehanički rad i izmijenjena toplina u politropskim procesima s idealnim plinom. Entropija i drugi glavni stavak termodinamike. Koncept entropije i analitička formulacija drugog glavnog stavka termodinamike. Formulacija toplinskih spremnika, ireverzibilnost realnih termodinamičkih procesa. Toplinski kružni procesi s idealnim plinom. Lijevokretni i desnokretni kružni procesi. Izmijenjene topline, dobiveni mehanički rad i termodinamička korisnost desnokretnih kružnih procesa, rashladni odnos i faktor grijanja lijevokretnih kružnih procesa. Toplinski kružni procesi s parom. Opći prikaz procesa zagrijavanja, isparavanja i pregrijavanja pare jednokomponentnih tvari. Desnokretni kružni procesi s vodenom parom, određivanje termodinamičke korisnosti. Ireverzibilnost procesa prigušivanja i miješanja vodene pare. Lijevokretni kružni procesi s parama jedno-komponentnih tvari. Višekomponentne plinovite tvari bez kemijske reakcije. Termodinamička analiza miješanja idealnih plinova pri konstantnom volumenu, te ustaljenog miješanja struja idealnih plinova. Termodinamičke smjese. Izgaranje. Stehiometrijski odnosi pri izgaranju fosilnih goriva. Određivanje minimalno potrebne količine zraka za izgaranje, faktora pretička zraka, te količine i sastava plinova izgaranja. Definiranje ogrjevnih vrijednosti fosilnih goriva. Toplinske pojave tijekom izgaranja pri konstantnom volumenu, te tijekom ustaljenog izgaranja pri konstantnom tlaku. Izmjena topline. Osnovni mehanizmi izmjene topline. Ustaljeno jednodimenzijsko provođenje topline. Neustaljeno jednodimenzijsko i višedimenzijsko provođenje topline. Izmjena topline između čvrste stjenke i oplakivanog fluida prirodnom i prisilnom konvekcijom. Izmjena topline radijacijom. Ustaljena radijacija između dviju sivih prostorno proizvoljno orijentiranih ravnih stjenki. Definiranje faktora oblika. Neustaljena radijacija između jako bliskih paralelnih ravnih stjenki. Neustaljena radijacija između obuhvatne i obuhvaćene stjenke. Izmjenjivači topline. Osnovni tipovi izmjenjivača topline; istosmjerni, protusmjerni i ukrižani. Specijalni slučajevi; isparivači i kondenzatori. Jedinstveni proračun izmjenjivača topline. Izmjenjivači topline s više prolaza pojedinih struja. Vlažni uzduh. Karakteristične toplinske veličine vlažnog uzduha. Promjene stanja vlažnog uzduha. Miješanje struja vlažnog uzduha. Ishlapljivanje.
- Obavezna literatura:
-
Antun Galović (1998): Termodinamika I
Antun Galović (2010): Termodinamika II
Boris Halasz (1998): Zbirka zadataka iz Nauke o toplini I
Antun Galović, Mirko Tadić, Boris Halasz (1989): Zbirka zadataka iz Nauke o toplini II
Boris Halasz, Antun Galović, Ivanka Boras (2007): Toplinske tablice
- Preporučena literatura:
-
Anthony F.Mills (1995): Basic Heat and Mass Transfer
J.R.Howell, R.O.Buckius (1987): Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 2nd. ed.
- Ishodi učenja:
1. Objasniti i primijenjivati; jednadžbu stanja idealnog plina, kao i jednadžbu politrope, prikazivati politropske promjene stanja idealnih plinova u p-v i T-s dijagramima, zakone održanja mase, količine gibanja, te I i II glavni stavak termodinamike,
2. Objasniti i u p-v i T-s dijagramima ilustrirati lijevokretne i desnokretne kružne procese s idealnim plinom, te odrediti toplinske veličine stanja, radove i izmijenjene topline u sadržanim sekvencama procesa, te nadalje objasniti i u p-v, T-s i h-s dijagramima predočiti lijevokretne i desnokretne kružne procese s parama, te odrediti toplinske veličine stanja, radove i izmijenjene topline u pojedinim sekvencama procesa
3. Objasniti miješanje idealnih plinova pri konstantnom volumenu, kao i miješanje plinskih struja, te odrediti konačno stanje novonastalih mješavina za oba slučaja Objasniti proces izgranja te odrediti količinu i sastav dimnih plinova
4. Objasniti procese izmjene topline kondukcijom, konvekcijom i zračenjem, te odrediti temperaturno polje i toplinski tok, njegovu gustoću i izmijenjenu toplinu, Objasniti principe istostrujnog, protustrujnog i ukrižanog izmjenjivača topline, te odrediti toplinski učinak izmjenjivača ili potrebnu prolaznu površinu Objasniti i u h-x dijagramu prikazati procese miješanja struja vlažnog uzduha, njegovog odvlaživanja i ovlaživanja, te provesti odgovarajuće toplinsko bilanciranje.
- Predmet u nastavnom programu:
-
Šifra studija Naziv studija Razina studija Semestar izvođenja Obavezni/Izborni 27 Brodostrojarstvo i tehnologija pomorskog prometa (jednopredmetni) prijediplomski 3 obavezni 34 Brodostrojarstvo i tehnologija pomorskog prometa (jednopredmetni) prijediplomski 3 obavezni 144 Brodostrojarstvo i tehnologija pomorskog prometa (jednopredmetni) prijediplomski 3 obavezni * predmet se ne predaje u tom semestru
Legenda
- P - Predavanja
- V - Vježbe