Termodynamiikka ja virtaukset (4 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija osaa
- pelkistää lämpöön ja fluideihin sekä niiden virtauksiin liittyvät ilmiöt suureiksi ja niiden välisiksi lainalaisuuksiksi ja tuottaa laskennallisia ennusteita suureyhtälöiden avulla halutuille suureille
- esittää ongelmiin perustellun ratkaisun teknis-luonnontieteellisistä lähtökohdista
- kuvata järjestelmää tilansuureiden ja niiden välisten lainalaisuuksien avulla
- arvioida termodynaamisen systeemin tilaa laskennallisesti

Opiskelija tietää
- lämmön, fluidien ja niiden virtausten merkityksen koneiden ja laitteiden toiminnassa

Sisältö (Opintojakso)

Lämpöenergia ja lämmönsiirto, lämpölaajeneminen, lämpöjännitys, termodynamiikka, tilasuureet ja tilanmuutokset, kiertoprosessit, lämpöpumput, ilman kosteus, fluidien mekaniikka.

Esitietovaatimukset (Opintojakso)

Mekaniikka

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (Opintojakso)

Opiskelija osaa käyttää lämpöopin, termodynamiikan ja virtausmekaniikan suureita, yksiköitä ja kaavoja. Opiskelija pystyy ratkaisemaan esimerkkien kaltaisia ongelmia tai opiskelija tarvitsee laskemiseen erityistä tukea. Opiskelija pystyy arvioimaan saamansa tuloksen oikeellisuutta.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (Opintojakso)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa oppimaansa ja pystyy lämpö- ja virtausopin ja termodynamiikan mallien avulla ratkaisemaan ongelmia, joita ei ole aiemmin nähnyt.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (Opintojakso)

Edellisten lisäksi opiskelija pystyy perustelemaan ratkaisunsa täsmällisesti. Opiskelija osaa soveltaa osaamistaan haastavampiin ongelmiin ja osaa analysoida saamansa tuloksen oikeellisuutta.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Yksi koe, jonka ajankohta sovitaan kurssin alussa

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojaksopalaute on pakollinen osasuoritus
Opintojakso arvioidaan asteikolla 0-5. Arvosana muodostuu kahdesta välikokeesta ja kotilaskuista saatavien pisteiden summasta.
Opintojakso arvioidaan asteikolla 0-5. Arvosana muodostuu kokeesta ja kotitehtävistä saatavien pisteiden summasta. Kotitehtävien käsittelyssä läsnäolo on oltava ainakin 90%.
Kokonaispistemäärä kokeesta on 30 p .Laskuharjoitusten maksimipistemäärä on 30 p, jonka saa ,kun on tehnyt 90% annetusta tehtävistä. Kokeen läpäisypistemäärä on 6 p eli 20% annetuista tehtävistä ja laskuharjoitusten läpäisy on samon 0.20*30 p = 6 p.
Kurssin kokonaispistemäärä koostuu yllämainituista osioista eli 30 p + 30 p = 60 p. Läpäisyyn vaaditaan 40% kokonaispistemäärästä eli 24 p . Maksimi- arvosanan viisi saa 90%:lla maksimipistemäärästä eli 54 pisteellä.
Satunnaisesti tunnilla annettujen tehtävien ratkaisuista voi saada lisäpisteitä laskuharjoituspisteisiin.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Lähiopetus
Laskuharjoitukset
Demonstraatiot

Oppimateriaalit

- Momentti 1 Insinöörifysiikka. Inkinen, Manninen, Tuohi. Otava 2006 tai myöhempi.
- Tekniikan kaavasto, Tammertekniikka.
- Opettajan antama materiaali.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Lähiopetusta 56 tuntia, opiskelija itsenäistä työskentelyä 56 tuntia.

Sisällön jaksotus

Opintojakson sisältö
fluidien mekaniikka 10 h
Lämpöenergia ja lämmönsiirto 4 h
lämpölaajeneminen 4 h
lämpöjännitys 4 h
termodynamiikka 4 h
tilasuureet ja tilanmuutokset 4 h
kiertoprosessit 4 h
lämpöpumput 4 h
ilman kosteus 4 h
koe 3h

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija osaa käyttää termodynamiikan ja virtausopin perussuureita (paine, lämpötila) ja tuntee niiden väliset riippuvuudet. Opiskelija osaa käyttää virtausopin ja termodynaamiikan suureiden yksiköitä. Opiskelija osaa jonkin pienen kokonaisuuden hyvin. Opiskelija osaa ratkaista esimerkkien kaltaisia ongelmia.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Edellisen lisäksi opiskelija osaa soveltaa termodynamiikan yhtälöitä uudenlaisiin ongelmiin. Opiskelija osaa useampia osakokonaisuuksia. Opiskelija osaa pohtia saamansa tuloksen oikeellisuutta.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Edellisen lisäksi opiskelija osaa perustella ratkaisunsa erinomaisesti. Opiskelija tuntee virtaustekniikkaa ja termodynamiikkaa hyvin.