Termodynamiikka (4 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija hallitsee termodynamiikan peruskäsitteet ja vesihöyryn ominaisuudet. Opiskelija osaa selittää voimalaitosprosessin perusteet ja osaa ratkaista termodynamiikan matemaattisia ongelmia sekä soveltaa osaamistaan energia-asioissa.
Opiskelija osaa soveltaa prosessiteollisuuden tarpeisiin lämmönsiirron ja haihdutuksen fysikaalisia lainalaisuuksia, tuntee laiteratkaisut ja laitteiden mitoitusperusteet.

Sisältö (Opintojakso)

Lämpöopin peruskäsitteet. Kaasujen tilanyhtälöt ja tilanmuutokset sekä termodynamiikan pääsäännöt sovelluksineen.
Kostean ilman termodynamiikkaa. Lämmönsiirtoilmiöt ja niiden yhdistäminen sekä lämmönsiirtosovellukset laitteineen. Laitemitoituksia.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (Opintojakso)

Tietäminen
Opiskelija osaa määritellä lämpöoppiin sisältyvät ilmiöt ja tuntee termodynamiikan pääsäännöt. Opiskelija osaa tärkeimmät lämmönsiirtosovellukset laitteineen.
Tekeminen
Opiskelija osaa ratkaista yksinkertaisia, opintojaksolla käsiteltyihin tehtäviin verrattavissa olevia mitoitustehtäviä.
Oleminen
Opiskelija ottaa vastuun omasta suoriutumisestaan.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (Opintojakso)

Tietäminen
Opiskelija osaa selittää lämpöoppiin sisältyvät ilmiöt ja termodynamiikan pääsäännöt ja osaa vertailla prosesseissa käytettäviä laiteratkaisuja.
Tekeminen
Opiskelija osaa soveltaa tietojansa ja suoriutuu perustehtäviä laajemmista ja vaativammista mitoitustehtävistä.
Oleminen
Opiskelija ottaa vastuuta suoriutumisestaan ja sitoutuu oman toiminnan lisäksi myös ryhmän toimintaan.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (Opintojakso)

Tietäminen:
Opiskelija omaa lämpöopista kokonaisvaltaisen käsityksen. Opiskelija tuntee prosessiteollisuuden lämmönsiirtosovellukset ja niissä käytetyt laiteratkaisut ja osaa vertailla ja arvioida eri laitevaihtoehtoja.
Tekeminen:
Opiskelija osaa ratkaista haastavia ja soveltavia tehtäviä. Opiskelija osaa etsiä erilaisia ratkaisuvaihtoehtoja ja perustella valintansa.
Oleminen:
Opiskelija osaa toimia yhteistyössä vastuullisesti, joustavasti ja rakentavasti.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Tenttien ajankohdat sovitaan opintojaksolla ja ilmoitetaan Moodlessa.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakson arviointi koostuu harjoitustehtävistä ja tenteistä. Arvioinnin tarkempi kuvaus esitellään opintojaksolla ja löytyy Moodlesta.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Lähiopetus
Demonstraatiot
Esimerkkilaskut
Laskuharjoitukset
Tentit tai harjoitustyöt

Oppimateriaalit

Opintojakson materiaali julkaistaan moodlessa.
Omatoimiseen opiskeluun voi hyödyntää lähestulkoon mitä tahansa kirjaa, jonka nimessä on termodynamiikka tai thermodynamics.
Matti Krannilan Termodynamiikka löytyy TAMKin kirjastosta.
Myös Momentti 1 -kirjaa voi käyttää, jos sellaisen omistaa.
Verkosta löytyy myös hyviä oppimateriaaleja:

Martikainen, A. FY02-muistiinpanot. https://peda.net/ruovesi/lukio/oppiaineet/fysiikka/fy02-muistiinpanot:file/download/e694bddef2e118fc4ab877742b341421dc4eb00e/FY02%20muistiinpanot%20opiskelijalle%202.pdf

Rantala, T. 1998. Lämpöoppi. https://homepages.tuni.fi/tapio.rantala/opetus/files/Misc/LO.A4.pdf

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Noin 45 tuntia lähi- tai etäopetusta, 63 tuntia itsenäistä työskentelyä.

Sisällön jaksotus

Karkea sisällön jaksotus:
20 tuntia ilman kosteuden ja höyrytekniikan perusteita
20 tuntia lämpötekniikan perusteita
20 tuntia kaasujen mekaniikkaa
20 tuntia lämmönsiirron mekanismeja
20 tuntia sovellusesimerkkejä

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

AHOT-menettely, eli aiemmin suoritetun opintojakson hyväksiluku tai osaamisen näyttö on mahdollinen.