Thermodynamics and Fluid Mechanics (4 cr)

Objectives (course unit)

The student is able to
- describe heat, fluid and their flow with physical quantities and their dependencies
- give justifiable solutions to related problems from scientific engineering basis

The student knows
- how to describe the state of a thermodynamic system
- how heat, fluids and their transfer are used in applications

Content (course unit)

Heat and heat flow, thermal expansion, thermal stress, thermodynamics, state variables and equations of state, cycle processes, heat pumps, humidity, fluid mechanics.

Prerequisites (course unit)

Mechanics

Assessment criteria, satisfactory (1-2) (course unit)

Student is able to use quantities, units and equations in thermophysics, thermodynamics and fluid mechanics. Student is able to solve problems which resemble those given as examples during the course or student needs guidance in problem solving. Student is able to evaluate the correctness of his/her solution.

Assessment criteria, good (3-4) (course unit)

In addition to previous, student is able to solve new problems, which doesn't resemble examples given during the course

Assessment criteria, excellent (5) (course unit)

In addition to previous, student is able to justify the solution exactly. Student is able to utilize the learned knowledge and skills to more challenging problems and analyze the correctness of the solution.

Exam schedules

Yksi koe, jonka ajankohta sovitaan kurssin alussa

Assessment methods and criteria

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.

Assessment scale

0-5

Teaching methods

Lähiopetus
Laskuharjoitukset
Demonstraatiot

Learning materials

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

Student workload

Lähiopetusta 56 tuntia, opiskelija itsenäistä työskentelyä 56 tuntia.

Content scheduling

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

Assessment criteria - satisfactory (1-2) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

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.

Assessment criteria - good (3-4) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

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

Assessment criteria - excellent (5) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

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