Vytauto Didžiojo universitetas

Šiluminė fizika

  • Dalyko kodas: FIE 5007
  • Apimtis ECTS kreditais: 6
  • Pavadinimas anglų kalba: Thermal Physics
  • Dalyko aprašo rengėjas(-ai):

    doc.dr. A. Kanapickas, GMF Fizikos katedra

Dalyko anotacija lietuvių kalba

Kursas skirtas supažindinti su termodinaminiais energijos resursų naudojimo principais. Nagrinėjami teoriniai termodinamikos principai, jie taikomi šiluminių energijos transformacijos mašinų termodinaminei  analizei. Analizuojami efektyvumo koeficientus ribojantys inžineriniai faktoriai bei aplinkos sąlygos.

Dalyko anotacija užsienio kalba

The course is devoted to analyze topics related to the use of energy resources from the thermodynamical point of view. First of all concepts of thermodynamics are introduced on advanced level. Then thermodynamics is applied to analyze various heat engines that are currently in use. This includes comprehensive study of processes during operation of heat engine, calculation coefficient of efficiency not only form theoretical point of view, but also discussing real environmental conditions that limit heat engine operation.

Būtinas pasirengimas dalyko studijoms

Prieš pradedant Šiluminės fizikos dalyko studijas, turi būti baigtos Bendrosios fizikos ir matematikos dalykų studijos.

Dalyko studijų rezultatai

1. Paaiškinti taikomosios termodinamikos principus.
2. Taikyti termodinaminius potencialus kiekybinei energijos virsmų analizei.
3. Analizuoti termodinaminius principus šaldymo mašinų, šiluminių siurblių ir dujų skystinimo darbo režimams aprašyti.
4. Atsižvelgiant į termodinamines aplinkos sąlygas pagrįsti energijos šaltinių naudojimo tinkamumą.
5. Apibendrinti termodinamikos koncepcijas, dėsnius ir metodologijas šiuolaikinių energijos gavybos sistemų analizei.
6. Įvertinti optimalias šiluminių mašinų veikimo sąlygas, tiek skatinančias, tiek ir ribojančias taupios, aplinką tausojančios energetikos plėtrą.

Dalyko turinys

Termodinaminės sistemos, jų kintamieji, uždarosios ir atvirosios termodinaminės sistemos.
Šiluminis laidumas, energijos ir šilumos perdavimas, entalpija ir šiluminė talpa
Termodinaminių potencialų taikymas energijos virsmų analizėje
Entropija ciklinių procesų metu, izoentropinis šiluminių variklių efektyvumas
Grįžtamieji ir negrįžtamieji procesai.
Šaldymo ciklų modeliai, šilumos siurbliai, Džaulio Tomsono reiškinys.
Šilumos vertimo darbu fizikiniai principai.
Cikliniai procesai. Karno ciklas.
Šiluminės mašinos, šiluminių mašinų efektyvumas.
Stirlingo variklis. Vidaus degimo varikliai, cheminės energijos vertimas darbu. Dujų turbinų termodinaminiai ciklai. Šaldymo ciklų modeliai, šilumos siurbliai, Džaulio Tomsono reiškinys.
Aplinkos parametrai ir jų įtaka šiluminių mašinų darbo charakteristikos. Garų termodinaminės sistemos, Rankine ciklas.

Dalyko studijos valandomis

Paskaitos - 30 val.
Laboratoriniai darbai - 15 val.
Pratybos (uždaviniai) -    15 val.
Savarankiškas darbas - 90 val.
Iš viso    150 val.

Studijų rezultatų vertinimas

Kolokviumas – 20%, praktiniai užsiėmimai - 30% (kontrolinis darbas 15%, laboratoriniai darbai 15%), baigiamasis egzaminas - 50% galutinio pažymio.

Literatūra

1.    2008    Bejan A. Advanced Engineering Thermodynamics. John Willey & Sons
2.    2001    Boeker E., Grodelle van R.  Environmental physics. John Willey & Sons
3.    2005    Anderson G.M. Thermodynamics of natural systems    Cambridge University Press
Papildoma literatūra
2011    Švenčianas P., Ado¬mavičius A. Inžinerinė termodinamika. KTU leidykla „Technologija“
2010    Cengel Yunus, Boles Michael. Thermodynamics: An Engineering Approach (5-7 ed.)  McGraw-Hill Science

Studijos VDU

Daugiau programų