logo PRZ
Karta przedmiotu
logo WYDZ

Termodynamika techniczna


Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:
2025/2026
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Nazwa kierunku studiów:
Inżynieria materiałowa
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
pierwszego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Materiały specjalne, Technologie materiałowe
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Zakład Termodynamiki
Kod zajęć:
617
Status zajęć:
obowiązkowy dla programu
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 4 / W30 C15 L15 / 4 ECTS / Z
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora:
dr hab. inż. prof. PRz Joanna Wilk
semestr 4:
mgr inż. Sebastian Grosicki

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Nabycie umiejętności stosowania termodynamiki do opisu zjawisk fizycznych i modelowania matematycznego wymiany ciepła w procesach technologicznych.

Ogólne informacje o zajęciach:

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 J. Szargut Termodynamika techniczna PWN Warszawa . 1990
2 St. Wiśniewski Termodynamika techniczna WNT W –wa . 1995
3 B. Staniszewski Termodynamika PWN W –wa . 1978
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 F. Wolańczyk Termodynamika -przykłady i zadania Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej, Rzeszów. 1998
2 W. Szymański, F. Wolańczyk Termodynamika powietrza wilgotnego Ofic. Wyd. P. Rz.. 2004
3 R. Smusz, J. Wilk, F. Wolańczyk Termodynamika - repetytorium. Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej, Rzeszów. 2002
4 St. Kurzyński, S. Mańkowski, M. Rubik Zbiór zadań z techniki cieplnej. Skrypt Politechniki Warszawskiej. 1971
5 Praca zbiorowa pod redakcją Bogumiła Bieniasza Termodynamika. Laboratorium. Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej, Rzeszów. 2002

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Zaliczenie modułów; matematyka, fizyka, mechanika

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:

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
MEK01 Zna podstawowe wiadomości z termodynamiki;zna pojęcie pracy, ciepła oraz zagadnienia związane z zamianą pracy w ciepło. wykład zaliczenie cz. pisemna K-W05+
P6S-WG
MEK02 Zna zastosowanie termodynamiki w analizie prawobieżnych obiegów gazowych. Zna techniczną teorię spalania, podstawowe wiadomości z zakresu spalania i wymiany ciepła. Posiada pogłębioną wiedzę z powyższych zagadnień. wykład zaliczenie cz. pisemna K-W05+
K-K01+
P6S-KK
P6S-WG
MEK03 Zna metody pomiaru ciśnienia, temperatury, wartości opałowej paliw i przewodności cieplnej. Posiada umiejętność prowadzenia badań naukowych. laboratorium sprawdzian pisemny K-U01+
K-K01+
K-K02+
P6S-KK
P6S-UW
MEK04 Oblicza parametry termodynamiczne dla gazów doskonałych oraz pary wodnej. Wykonuje podstawowe obliczenia związane z termodynamiką spalania. ćwiczenia rachunkowe kolokwium K-U01+
K-K01+
P6S-KK
P6S-UW

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
4 TK01 Podstawy termodynamiki fenomenologicznej; pojęcia podstawowe. Energia. Przemiana. Praca mechaniczna i techniczna. W01 MEK01
4 TK02 Ciepło. Zerowa zasada termodynamiki. Ciepło właściwe. Zasada zachowania energii. I Zasada Termodynamiki dla systemu zamkniętego i otwartego. W02 MEK01
4 TK03 Gazy doskonałe, półdoskonałe, rzeczywiste. Przemiany termodynamiczne odwracalne i nieodwracalne. Termiczne równanie stanu gazu doskonałego W03 MEK02
4 TK04 Kaloryczne równanie stanu gazu doskonałego. Charakterystyczne przemiany gazów doskonałych. Obliczanie ciepła i pracy dla poszczególnych przemian. W04 MEK01 MEK02
4 TK05 Mieszanie gazów. Mieszaniny gazowe. W05 MEK02
4 TK06 Obiegi termodynamiczne. Entropia. Obieg Carnota. II Zasada Termodynamiki. Sprawność obiegów termodynamicznych. W06 MEK02
4 TK07 Prawobieżne obiegi gazowe – silniki cieplne. Obiegi porównawcze silników spalinowych. Obiegi porównawcze silników turbinowych. W07 MEK02
4 TK08 System substancji czystej; para nasycona, stopień suchości. Wykorzystanie tablic parowych i wykresów. Przemiany pary wodnej. Obliczanie parametrów termodynamicznych poszczególnych przemian. W08 MEK02
4 TK09 Obieg parowy Clausiusa-Rankine’a. Obiegi porównawcze siłowni parowych. Lewobieżny obieg parowy. Pompy ciepła. Ziębiarki. W09 MEK02
4 TK10 Gazy wilgotne. Podstawowe zagadnienia. Wykres Moliera. Przemiany powietrza wilgotnego. W10 MEK01 MEK02
4 TK11 Podstawowe wiadomości z zakresu termodynamiki spalania. Bilans ilości substancji przy spalaniu paliw stałych. Obliczanie ilości i składu spalin. W11 MEK02
4 TK12 Spalanie paliw gazowych. Właściwości energetyczne paliw. Ciepło spalania i wartość opałowa. Określanie temperatury spalin. W12 MEK01 MEK02
4 TK13 Podstawowe mechanizmy wymiany ciepła: przewodzenie – prawo Fouriera, konwekcja – prawo Newtona, promieniowanie cieplne – prawo Stefana-Boltzmanna W13 MEK01 MEK02
4 TK14 Przewodzenie ciepła przez ściankę wielowarstwową płaską i cylindryczną. Krytyczna średnica izolacji. W14 MEK01 MEK02
4 TK15 Kolokwium zaliczeniowe W15 MEK01 MEK02
4 TK16 Podstawowe oznaczenia, jednostki. I Zasada Termodynamiki dla systemu zamkniętego. Termiczne równanie stanu – obliczanie parametrów gazu. C01 MEK04
4 TK17 Kaloryczne równanie stanu. Przemiany gazów doskonałych .Obliczanie ciepła i pracy poszczególnych przemian. Zmiany energii wewnętrznej i entalpii. C02 MEK04
4 TK18 Mieszaniny gazowe. Obliczanie ciepła właściwego oraz wykładnika izentropy mieszaniny gazowej. Sprawność termiczna obiegu. Określanie parametrów obiegu. C03 MEK04
4 TK19 Kolokwium. Właściwości pary wodnej. Para nasycona. Tablice parowe. C04 MEK04
4 TK20 Przemiany pary wodnej. Para przegrzana. C05 MEK04
4 TK21 Obieg porównawczy siłowni parowej. Sprawność termiczna obiegu parowego. C06 MEK04
4 TK22 Obliczenia związane ze spalaniem. Paliwa stałe. Zapotrzebowanie tlenu i powietrza do spalania paliw stałych. C07 MEK04
4 TK23 Kolokwium. C08 MEK04
4 TK24 Wprowadzenie teoretyczne, regulamin BHP, niedokładność pomiarów. L01 MEK03
4 TK25 Pomiary ciśnień. Cechowanie ciśnieniomierza z elementem sprężystym. L02 MEK03
4 TK26 Pomiary temperatury. Przyrządy do pomiaru temperatury. Wyznaczanie charakterystyki termoelektrycznej termopary. L03 MEK03
4 TK27 Wyznaczanie wykładnika adiabaty. L04 MEK03
4 TK28 Indykowanie sprężarki tłokowej L05 MEK03
4 TK29 Wyznaczanie wartości opałowej paliw gazowych. L06 MEK03
4 TK30 Pomiar przewodności cieplnej ciał stałych aparatem płytowym. L07 MEK03
4 TK31 Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych L08 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 4) Przygotowanie do kolokwium: 15.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 4) Przygotowanie do ćwiczeń: 5.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 4) Przygotowanie do laboratorium: 7.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4) Udział w konsultacjach: 3.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 4)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Obecność na wykładach jest obowiązkowa z uwagi na konieczność systematycznego poznawania i oswajania się z nowymi problemami. Zaliczenie wykładu odbędzie się w formie pisemnego sprawdzianu obejmującego tematykę przedstawioną na wykładzie w zakresie ME01 i MEK02.
Ćwiczenia/Lektorat Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa. Do ćwiczeń należy przygotowywać się z teorii w danym zakresie, jak w harmonogramie, aby móc w nich aktywnie uczestniczyć. W trakcie ćwiczeń będą oceniane umiejętności studentów. Podstawą zaliczenia ćwiczeń jest: obecność, uzyskane oceny i pozytywny wynik dwóch pisemnych sprawdzianów z zakresu MEK04.
Laboratorium Obecność jest obowiązkowa. Należy poprawnie napisać wszystkie kartkówki poprzedzające dane ćwiczenie w zakresie MEK03 oraz oddać sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena końcowa Oceną końcową z przedmiotu jest kombinacja oceny zaliczenia wykładu , ćwiczeń i laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
przykłady wykł- IM.pdf

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
przykłady ćw, lab- IM.pdf

Inne
(-)

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

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak

1 R. Gałek; P. Gil; M. Korzeniowski; M. Markowicz; J. Wilk Alternative experimental method in investigations of thermal diffusivity of 3D printing material 2025
2 J. Wilk Pomiar masy, objętości, gęstości oraz strumienia przepływu substancji 2024
3 P. Gil; E. Smyk; J. Wilk Time-Averaged Parameters of the Circular Synthetic Jet for Different Dimensionless Stroke Length 2024
4 R. Gałek; J. Wilk Investigations of the specific heat capacity of selected heterogeneous materials 2024
5 R. Filip; R. Smusz; J. Wilk Experimental investigations on thermal diffusivity of heterogeneous materials 2023
6 R. Gałek; J. Wilk Badania ciepła właściwego materiałów niejednorodnych 2023
7 S. Grosicki; J. Wilk Mass/heat transfer analogy method in the research of convective fluid flow through channels with a specific geometry 2023
8 R. Gałek; P. Gil; P. Kucharski; M. Markowicz; S. Smoleń; J. Wilk Experimental Investigations of the LED Lamp with Heat Sink Inside the Synthetic Jet Actuator 2022
9 S. Grosicki; J. Wilk Mass/heat transfer analogy in convective fluid flow through the annular channel 2022
10 S. Grosicki; R. Smusz; J. Wilk Mass/Heat Transfer Analogy Method in the Research on Convective Fluid Flow through a System of Long Square Mini-Channels 2022
11 M. Markowicz; E. Smyk; J. Wilk Synthetic Jet Actuators with the Same Cross-Sectional Area Orifices-Flow and Acoustic Aspects 2021
12 P. Gil; J. Wilk Experimental Investigations of Different Loudspeakers Applied as Synthetic Jet Actuators 2021
13 P. Gil; M. Korzeniowski; J. Wilk Helmholtz Resonance Frequency of the Synthetic Jet Actuator 2021
14 J. Wilk Heat/mass transfer analogy in the case of convective fluid flow through minichannels 2020
15 P. Bałon; J. Cieślik; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak; A. Świątoniowski; J. Wilk Thermal Stratification in the Storage Tank 2020
16 P. Gil; J. Wilk Heat transfer coefficients during the impingement cooling with the use of synthetic jet 2020
17 R. Gałek; J. Wilk Numerical simulation of air flow in needle-to-cylinder electrohydrodynamic device 2020
18 R. Gałek; P. Gil; R. Smusz; J. Wilk Centerline heat transfer coefficient distributions of synthetic jets impingement cooling 2020
19 T. Bednarczyk; G. Chmiel; R. Filip; R. Smusz; J. Wilk Experimental investigations on graphene oxide/rubber composite thermal conductivity 2020
20 W. Rybiński; M. Tychanicz-Kwiecień; J. Wilk Zagadnienia wymiany ciepła i przepływów w minikanałowych wymiennikach ciepła 2020