Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Przekazanie studentom wiedzy niezbędnej do zrozumienia operacji jednostkowych inżynierii chemicznej.

Ogólne informacje o zajęciach: Student uzyskuje wiedzę z zakresu mechaniki płynów, transportu masy i ciepła.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Tadeusz Hobler	Ruch ciepła i wymienniki	WNT .	1976
2	Tadeusz Hobler	Dyfuzyjny ruch masy i absorbery	WNT.	1979
3	Z. Kembłowski; St. Michałowski; Cz. Strumiłło; R. Zarzycki	Teoretyczne podstawy inżynierii chemicznej	WNT.	1985
4	E. Tuliszka	Mechanika płynów	PWN.	1980
5	Praca zbiorowa pod red. Zdzisława Ziółkowskiego	Podstawowe procesy inżynierii chemicznej. Przenoszenie pędu, ciepła i masy,	PWN, W-wa.	1982
6	R. Gryboś	Podstawy mechaniki płynów	PWN.	1989
7	K.Kaczmarski	Mechanika płynów - materiały pomocnicze	Polit. Rzeszowska.	2011
8	Dorota Antos, Krzysztof Kaczmarski, Wojciech Piątkowski	Wymiana ciepła - materiały pomocnicze	Pol. Rzeszowska.	2011
9	Krzysztof Kaczmarski i Wojciech Piątkowski	Przenoszenie masy - materiały pomocnicze	Politechnika Rzeszowska.	2011

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Roman Zarzycki	Zadania rachunkowe z inżynierii chemicznej	PWN.	1980
2	K.F.Pawłow; P.G. Romankow; A.A. Noskow	Przykłady i zadania z zakresu aparatury i inżynierii	WNT.	1988
3	Zdzisław Kawala; Maksymilian Pająk; Jan Szust	Zbiór zadań z podstawowych procesów inżynierii, część I,II,III	Pol. Wrocławska.	1980
4	praca zbiorowa pod redakcją T.Kudry	Zbiór zadań z podstaw teoretycznych inżynierii chemicznej i procesowej	WNT.	1985
5	Praca zbiorowa pod red. Jana Bandrowskiego	Materiały pomocnicze do ćwiczeń i projektów z inżynierii chemicznej”	skrypt Pol. Śląska.

Literatura do samodzielnego studiowania

1

Literatura do wykładów

.

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: rejestracja na dany semestr

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: T1A_W01 - Ma wiedzę z zakresu matematyki na poziomie podstawowych kursów matematyki na studiach.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: T1A_U05 - Ma umiejętność samokształcenia się.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: K_W001 - Ma wiedzę z matematyki w zakresie pozwalającym na wykorzystanie metod matematycznych do opisu procesów chemicznych fizycznych i wykonywania obliczeń potrzebnych w praktyce inżynierskiej

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	Ma wiedzę elementarną na temat praw rządzących równowagą oraz przepływem płynów doskonałych i rzeczywistych, newtonowskich i nie newtonowskich, w zakresie laminarnym jak i burzliwym, z uwzględnieniem przepływów przez złoża porowate a także przy powierzchniach ciał stałych.	wykład	egzamin	K_W09++ K_W13+	P6S_WG
02	Ma wiedzę elementarną na temat praw rządzących transportem ciepła i masy w obrębie jednej fazy a także między fazami. Zna podstawowe równania bilansu energii i masy. Zna podstawowe zasady projektowania okresowych i ciągłych wymienników ciepła i masy.	wykład	egzamin	K_W09+ K_W13++	P6S_WG
03	Potrafi użyć podstawowe zależności matematyczne do obliczeń prędkości, spadków ciśnień dla prostych, najczęściej spotykanych, zagadnień przepływu lub statyki płynów.	ćwiczenia	kolokwium	K_U12+ K_U18+	P6S_UW
04	Potrafi zastosować metody analizy wymiarowej do analizy procesów transportu pędu, ciepła i masy bazując na metodzie Rayleigha.	ćwiczenia	kolokwium	K_U12+ K_U18+	P6S_UW
05	Potrafi rozwiązać równania bilansu energii i masy w prostych przypadkach praktycznych.	ćwiczenia	kolokwium	K_U12+ K_U18+	P6S_UW

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
5	TK01	Zakres tematyczny: Transport pędu. Płyny doskonałe i rzeczywiste, siły działające w płynach, statyka płynów. Prawo Pascala, Eulera, Archimedesa. Kinematyka przepływów. Analityczne metody kinematyki płynów. Równanie ciągłości i równanie ruchu Eulera. Przepływ laminarny i burzliwy płynów rzeczywistych. Warstwa przyścienna. Ogólny i różniczkowy bilans masy i pędu. Równanie Naviera-Stokesa. Niektóre rozwiązania analityczne równania Naviera-Stokesa. Elementy teorii burzliwości. Elementy reologii. Przepływ przez złoże porowate. Analiza wymiarowa, metoda Rayleigha, Buckinghama, równań różniczkowych. Wymiana ciepła. Przewodzenie ciepła ustalone i nieustalone. I-sze prawo Fouriera i jego zastosowanie. Równanie różniczkowe bilansu energii, metody rozwiązywania równań bilansu energii, Konwekcja ciepła, wnikanie ciepła, równanie Newtona, przenikanie ciepła. Transport ciepła przez promieniowanie. Analiza przenoszenia ciepła przez konwekcję i promieniowanie. Podstawowe zasady projektowania wymienników ciepła. Dyfuzyjny ruch masy. Dyfuzja masy ustalona i nieustalona. I-sze prawo Ficka i II prawo Ficka. Równanie Maxwella- Stefana dla dyfuzji wieloskładnikowej. Rozwiązania analityczne różniczkowego bilansu masy. Obliczanie współczynników dyfuzji. Konwekcja masy, wnikanie masy, modele wnikania masy Przenikanie masy. Zasady projektowania wymiennika masy: teoretyczny wymiennik jednostopniowy, wymiennik wielostopniowy, wymiennik o ciągłym kontaktowaniu faz. Model wymiennika masy z uwzględnieniem dyspersji wzdłużnej.	W30, C60	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 5)		Godziny kontaktowe: 18.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 20.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 25.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 5)	Przygotowanie do ćwiczeń: 25.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 25.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 36.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 25.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 5)		Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 5)	Przygotowanie do egzaminu: 30.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	egzamin - ocena końcowa - średnia artymetyczna z ocen poszczególnych pytań
Ćwiczenia/Lektorat	Kolokwia z transportu pędu, ciepła i masy (po jednym). Ocena końcowa - średnia arytmetyczna z ocen z poszczególnych zagadnień.
Ocena końcowa	((ocena z egzaminu)*0.7+(ocena z ćwiczeń)*0.3)*w, ale nie mniej niż 3 w - współczynnik uwzględniający termin otrzymania oceny końcowej, w = 1,0 pierwszy termin, w = 0,9 drugi termin, w = 0,8 trzeci termin.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	K. Kaczmarski; M. Szukiewicz	Analytical and numerical solutions of linear and nonlinear chromatography column models	2024
2	T. Fornstedt; K. Kaczmarski; M. Leśko; J. Samuelsson	Prediction of overloaded concentration profiles under ultra-high-pressure liquid chromatographic conditions	2024
3	W. Czechtizky; T. Fornstedt; M. Jora; K. Kaczmarski; T. Leek; M. Leśko; J. Samuelsson; K. Stavenhagen	Strategies for predictive modeling of overloaded oligonucleotide elution profiles in ion-pair chromatography	2023
4	K. Kaczmarski; E. Lorenc-Grabowska; M. Przywara	Advanced modelling of adsorption process on activated carbon	2022
5	T. Fornstedt; K. Kaczmarski; M. Leśko; J. Samuelsson	A closer study of overloaded elution bands and their perturbation peaks in ion-pair chromatography	2022
6	K. Kaczmarski; M. Szukiewicz	An efficient and robust method for numerical analysis of a dead zone in catalyst particle and packed bed reactor	2021
7	K. Kaczmarski; M. Szukiewicz	Modeling of a Real-Life Industrial Reactor for Hydrogenation of Benzene Process	2021
8	M. Chutkowski; K. Kaczmarski	Impact of changes in physicochemical parameters of the mobile phase along the column on the retention time in gradient liquid chromatography. Part A – temperature gradient	2021
9	T. Fornstedt; E. Glenne; K. Kaczmarski; M. Leśko; J. Samuelsson	Predictions of overloaded concentration profiles in supercritical fluid chromatography	2021
10	T. Fornstedt; K. Kaczmarski; M. Leśko; J. Samuelsson	Experimental and theoretical investigation of high- concentration elution bands in ion-pair chromatography	2021
11	D. Asberg; T. Fornstedt; K. Kaczmarski; M. Leśko; J. Samuelsson	Evaluating the advantages of higher heat conductivity in a recently developed type of core-shell diamond stationary phase particle in UHPLC	2020
12	M. Chutkowski; K. Kaczmarski	Note of solving Equilibrium Dispersive model with the Craig scheme for gradient chromatography case	2020
13	E. Chmiel-Szukiewicz; K. Kaczmarski; A. Szałek; M. Szukiewicz	Dead zone for hydrogenation of propylene reaction carried out on commercial catalyst pellets	2019