logo PRZ
Karta przedmiotu
logo WYDZ

Termodynamika


Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:
2025/2026
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Nazwa kierunku studiów:
Zarządzanie i inżynieria produkcji
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
pierwszego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Informatyka w zarządzaniu przedsiębiorstwem, Systemy zapewnienia jakości produkcji, Zarządzanie systemami produkcyjnymi
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Zakład Termodynamiki
Kod zajęć:
795
Status zajęć:
obowiązkowy dla programu Informatyka w zarządzaniu przedsiębiorstwem, Systemy zapewnienia jakości produkcji, Zarządzanie systemami produkcyjnymi
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 3 / W15 L15 / 3 ECTS / Z
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora 1:
dr inż. prof. PRz Mariusz Szewczyk
Terminy konsultacji koordynatora:
są podane (4 godz.) na stronie WWW prowadzącego.
Imię i nazwisko koordynatora 2:
dr hab. inż. prof. PRz Paweł Gil
Terminy konsultacji koordynatora:
są podane (4 godz.) na stronie WWW prowadzącego.
Imię i nazwisko koordynatora 3:
dr hab. inż. prof. PRz Robert Smusz
semestr 3:
mgr inż. Maria Tychanicz-Kwiecień , termin konsultacji są podane (4 godz.) na stronie WWW prowadzącego
semestr 3:
mgr inż. Marek Markowicz

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Poznanie i stosowanie termodynamiki technicznej i wymiany ciepła do opisu zjawisk fizycznych w technice w zakresie tematyki przedstawionej w module; nabycie umiejętności wykonywania niektórych pomiarów cieplnych.

Ogólne informacje o zajęciach:
Stanowi wprowadzenie i wyjaśnienie niezbędnego minimum wiadomości z termodynamiki w oparciu o formalistykę fenomenologiczną. Laboratoria umożliwiają zdobycie praktycznych umiejętności w czasie wykonywania pomiarów.

Materiały dydaktyczne:
Materiały w formie elektronicznej dostępne u prowadzących zajęcia oraz na na grupie MS Teams prowadzącego wykłady i laboratoria

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Pudlik Wiesław Termodynamika Oficyna Wyd. Politechniki Gdańskiej. 2012
2 Szargut Jan Termodynamika PWN. 2017
3 Yunus A. Cengel, Michael A. Boles Thermodynamics an engineering approach McGraw-Hill Science, 5th ed.. 2004
4 Wiśniewski S., Wiśniewski T. Wymiana ciepła Warszawa : Wydaw. WNT,. 2017
5 Moran M. J., Shapiro H. N. and others FUNDAMENTALS OF ENGINEERING THERMODYNAMICS, 8th ed Wiley. 2014
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Praca zbior. pod red. P. Gil, Termodynamika. Pomiary Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. 2018
2 Gałek R., Gil P., Grosicki S., Smusz R., Szewczyk M., Tychanicz M., Wilk J., Wolańczyk F., Termodynamika. Laboratorium. Materiały pomocnicze Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. 2017
3 Grosicki S., Smusz., Wilk J., Wolańczyk F., Wymiana ciepła, eksperymenty Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. 2015
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Charun Podstawy Termodynamiki Technicznej. Wykłady dla nieenergetyków. Politechnika Koszalińska. 2008
2 R. Smusz, J. Wilk, F. Wolańczyk Termodynamika. Repetytorium Ofic. Wyd. P.Rz.. 2014

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Wpis na semestr trzeci.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Matematyka, Fizyka - poziom studiów technicznych I stopnia; Chemia - poziom szkoły średniej.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, dokonywać podstawowych obliczeń z włączeniem rachunku różniczkowego i całkowego, realizować pomiary wielkości elektrycznych.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Potrafi pracować indywidualnie i w zespole; potrafi podporządkowywać się zasadom pracy w zespole, wykazuje podstawowe zrozumienie odpowiedzialności osobistej.

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 pojęcia termodynamiki technicznej - pracy, ciepła, znamion i przemian termodynamicznych dla gazu doskonałego i półdoskonałego. wykład, laboratorium zaliczenie cz. pisemna, sprawdzian pisemny, raport pisemny K-W02+
K-W05+++
P6S-WG
MEK02 Zna w zakresie podstawowym zastosowania termodynamiki do analizy odwracalnych i nieodwracalnych zjawisk w systemach otwartych i zamkniętych oraz prawo i lewo bieżnych obiegach. wykład, laboratorium sprawdzian pisemny, raport pisemny, zaliczenie cz. pisemna K-W02+
K-W05+++
P6S-WG
MEK03 Ma znajomość podstawowych pojęć z wymiany ciepła podczas przewodzenia, konwekcji swobodnej i wymuszonej oraz promieniowania. wykład zaliczenie cz. pisemna K-W02+
K-W05+++
P6S-WG
MEK04 Potrafi zaplanować i przeprowadzić badania naukowe, objaśnia zasadę pomiaru, wykonuje pomiary wybranych wielkości fizycznych istotnych w termodynamice i ocenia wielkość ich niepewności. laboratorium sprawdzian pisemny, raport pisemny K-U07+
P6S-UW
MEK05 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury niezbędne do przygotowania się do zajęć laboratoryjnych. laboratorium Sprawdzian przed realizacją ćwiczeń laboratoryjnych. K-U01+
P6S-UW
MEK06 Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się,potrafi organizować proces uczenia innych podczas zespołowo realizowanych eksperymentów. laboratorium obserwacja pracy zespołowej studentów K-U04+
P6S-UU

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
3 TK01 Podstawy termodynamiki fenomenologicznej: Energia, formy energii, przekształcenia energii; Substancja, ilość substancji, liczba Avogadra; Zamknięty i otwarty system termodynamiczny; Stan termodynamiczny, znamiona termodynamiczne, ciśnienie, temperatura, funkcje stanu, równowaga, Zerowa Zasada Termodynamiki; Przemiana, zjawiska quasi-statyczne, proces, funkcje przemiany i obieg termodynamiczny. W01,W02, L03-L10 MEK01
3 TK02 System substancji czystej: substancja czysta, faza; Oddziaływania molekuł, stany skupienia, analiza zjawiska izobarycznego, stan nasycenia, stopień suchości, punkt krytyczny, punkt potrójny, wykresy T-v, P-v, P-T, P-T-v; Opis stanu - para mokra, para przegrzana, gaz, gaz rzeczywisty – gaz doskonały; Równanie stanu, równanie Clapeyrona, prawo Awogadro, indywidualna i uniwersalna stała gazowa, współczynnik ściśliwości, równanie van der Waalsa, parametry zredukowane, prawo stanów odpowiednich, inne równania stanu, stała Boltzmanna. W03,W04,L03-L10 MEK01 MEK02
3 TK03 Zasada Zachowania Energii: Działania termiczne, ciepło, system adiabatyczny, wymiana ciepła, przewodzenie, konwekcja, promieniowanie, wewnętrzne źródła ciepła; Działania mechaniczne, praca mechaniczna, praca granicy systemu, niemechaniczne formy pracy; I Zasada Termodynamiki; Bilans energetyczny układu przepływowego, entalpia, praca techniczna. W05,W06 MEK01 MEK02 MEK03
3 TK04 Energia cieplna i entalpia: Ciepło właściwe gazów - rzeczywistych, półdoskonałych i doskonałych; związek miedzy ciepłami właściwymi; ciepło molowe gazów wg teorii kinetycznej; Przemiany gazów: przemiana politropowa, politropa techniczna, charakterystyczne przemiany gazowe, ich wykresy w układzie P-v, stan termodynamiczny w przemianach, praca i ciepło przemian charakterystycznych; Obiegi: praca i ciepło obiegu, obiegi lewo i prawobrzeżne - właściwości i funkcje, silniki cieplne, pompy ciepła, sprawność i współczynnik wydajności obiegu. W07,W08,L11-L12 MEK01 MEK02
3 TK05 Procesy odwracalne i nieodwracalne, źródła nieodwracalności, praca w procesach odwracalnych i nieodwracalnych, odwracalny cykl Carnota, sprawność i współczynnik wydajności obiegów nieodwracalnych, jakość źródeł energii, termodynamiczna skala temperatury; II Zasada Termodynamiki: silniki cieplne – sformułowanie Kelvina-Plancka, pompy cieplne – sformułowanie Clausiusa, perpetuum mobile; Entropia i jej właściwości: nierówność Clausiusa, definicja entropii, zmiana entropii systemu, bilans entropii - przenoszenie i generowanie entropii, układ T-s, zasada wzrostu entropii, fizyczny sens entropii, zastosowania pojęcia entropii; Układ T-s dla gazów doskonałych: entropia gazów doskonałych, przemiany charakterystyczne, przemiana izentropowa. W09-W11 MEK01 MEK02
3 TK06 Gazowe urządzenia energetyczne: obiegi porównawcze, techniczne znaczenie obiegu Carnota; Silniki: silniki tłokowe – obiegi: Otto–Beau de Rochas, Diesla, Seiligera–Sabathe, silniki przepływowe – obiegi: Braytona-Joule`a, Humphreya, regeneracja i carnotyzacja obiegów – obiegi: Braytona-Joule`a, Ericsona, Stirlinga; Pompy cieplne - obieg Joule`a. W12,W13 MEK02
3 TK07 Wymiana ciepła: Konwekcja wymuszona: mechanizm konwekcji wymuszonej, równanie Newtona, hydrauliczna warstwa przyścienna, przepływ laminarny i turbulentny, liczba Reynoldsa, termiczna warstwa przyścienna, liczba Prandtla, liczba Nusselta, równania kryterialne; Intensyfikacja wymiany ciepła; Konwekcja swobodna: mechanizm konwekcji swobodnej, liczba Grashofa i Rayleigha, konwekcja swobodna na powierzchni i w przestrzeniach zamkniętych; Przewodzenie: prawo Fouriera, przewodność cieplna, dyfuzyjność cieplna, wpływ budowy materiału, ustalone przewodzenie przez płaską płytę, przenikanie ciepła, opory cieplne, ściana wielowarstwowa; Wymienniki ciepła; Promieniowanie: mechanizm wymiany ciepła przez promieniowanie; ciało doskonale czarne, prawo Stefana-Bltzmanna, prawo Plancka; właściwości ciał, emisyjność, absorbcyjność, refleksyjność, przepuszczalność, wymiana ciepła przez promieniowanie. W14,W15,L13,L14 MEK01 MEK02
3 TK08 Wprowadzenie, BHP, analiza błędu pomiaru i szacowanie niepewności pomiarowej. L01,L02 MEK04
3 TK09 Pomiar ciśnienia – sprawdzanie manometrów, cechowanie mikromanometrów. L03, L04 MEK01 MEK04 MEK05 MEK05 MEK06 MEK06
3 TK10 Pomiar temperatury – przyrządy do pomiaru temperatury, cechowanie termometrów. L05, L06 MEK01 MEK04 MEK05 MEK06
3 TK11 Pomiar ilości substancji - masa, objętość, objętość właściwa. L07,L08 MEK02 MEK04 MEK05 MEK06
3 TK12 Wyznaczanie zależności temperatury parowania wody od ciśnienia. L09,L10 MEK01 MEK04 MEK05 MEK06
3 TK13 Wyznaczanie wykładnika adiabaty gazów półdoskonałych. L11,L12 MEK01 MEK04 MEK05 MEK06
3 TK14 Pomiar przewodności cieplnej ciał stałych aparatem płytowym. L13,L14 MEK01 MEK04 MEK05 MEK06

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3) Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3) Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 20.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3) Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 3) Przygotowanie do zaliczenia: 5.00 godz./sem.
Zaliczenie pisemne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Zaliczenie pisemne oceniające od MEK01 do MEK05 - 3 pytania problemowe po max 2 pkt. Punktacja i ocena końcowa: (3 pkt) - 3,0, (3,5pkt) - 3,5, (4 pkt) - 4,0, (4,5pkt) - 4,5, (5-6 pkt) - 5,0.
Laboratorium Pozytywne zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych zgodnie z wymogami regulaminu laboratorium. Ocena z laboratorium jest średnią z wszystkich ocen ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena końcowa Ocena końcowa jest średnią ważoną ocen z wagami odpowiednio: 60% kolokwium zaliczeniowe i 40% laboratorium. Zaliczenie kolokwium zaliczeniowego w terminie poprawkowym obniża ocenę końcową o co najmniej pół stopnia.

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 P. Bałon; B. Kiełbasa; R. Smusz; G. Szeliga Experimental and numerical studies of the design of statically indeterminate turbojet engines 2025
2 P. Gil Generator strugi syntetycznej 2025
3 P. Gil Generator strugi syntetycznej zasilany silnikiem elektrycznym 2025
4 R. Gałek; P. Gil Generator strugi syntetycznej 2025
5 R. Gałek; P. Gil; M. Korzeniowski; M. Markowicz; J. Wilk Alternative experimental method in investigations of thermal diffusivity of 3D printing material 2025
6 E. Chmiel-Szukiewicz; P. Cieciński; M. Drajewicz; J. Pieniążek; T. Rogalski; R. Smusz; M. Szukiewicz Fire Test of an Equipment for Hydrogen Powered Aircraft 2024
7 M. Szewczyk Wyznaczanie wilgotności powietrza 2024
8 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga Research on welding processes of multi-node aircraft frames and methods for their control 2024
9 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga The Process of Bending Pipes for Components of Aircraft Frames and Trusses 2024
10 P. Bałon; B. Kiełbasa; M. Kloc; E. Rejman; R. Smusz; A. Szęszoł Proces dynamicznej selekcji materiałów metalicznych wraz z ich konsolidacją 2024
11 P. Gil Pomiary temperatury 2024
12 P. Gil Termodynamika techniczna. Laboratorium 2024
13 P. Gil; E. Smyk; J. Wilk Time-Averaged Parameters of the Circular Synthetic Jet for Different Dimensionless Stroke Length 2024
14 P. Gil; M. Tychanicz-Kwiecień Experimental investigation of thermal and flow characteristics of a prototype minichannel heat exchanger 2024
15 R. Gałek; P. Gil Radiator lampy LED 2024
16 R. Gałek; R. Smusz Właściwości przemiany fazowej ciecz — gaz 2024
17 M. Kmiotek; R. Smusz Effect of thin obstacles heights on heat transfer and flow characteristics in microchannels 2023
18 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz Research on the impact of various coating types on parts wear of certain injection pump elements 2023
19 P. Bałon; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; R. Smusz Thermal Performance of the Thermal Storage Energy With Phase Change Material 2023
20 P. Bałon; M. Bembenek; B. Kiełbasa; W. Koszela; E. Rejman; R. Smusz The Influence of Structuring Surfaces and Slide Burnishing on Tribological Properties 2023
21 P. Bałon; M. Bembenek; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz Experimental and Numerical Characterizataion of Thermal Bridges in Windows 2023
22 P. Cichosz; M. Drajewicz; M. Góral; A. Majka; W. Nowak; J. Sęp; R. Smusz Design of Newly Developed Burner Rig Operating with Hydrogen Rich Fuel Dedicated for Materials Testing 2023
23 P. Dančová; P. Gil; M. Jopek; E. Smyk The PIV Measurements of Time-Averaged Parameters of the Synthetic Jet for Different Orifice Shapes 2023
24 P. Gil Flow and heat transfer characteristics of single and multiple synthetic jets impingement cooling 2023
25 R. Filip; R. Smusz; J. Wilk Experimental investigations on thermal diffusivity of heterogeneous materials 2023
26 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz Comparison of the open and closed profile in the PVC profiles of a window frame 2022
27 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz Experimental tests of window joinery in the scope of meeting technical requirements 2022
28 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz Influence of the shape of reinforcing window profiles on the strength and torsional stiffness of windows 2022
29 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz Operational tests of a distributor injection pump 2022
30 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz Research on the influence of machining parameters in HSC technology in the automotive industry 2022
31 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz Using HSM Technology in Machining of Thin-Walled Aircraft Structures 2022
32 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga Experimental studies of thin-walled aircraft structures 2022
33 P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga The use of thin-walled milling in the technological production processes of aviation structural elements 2022
34 P. Bałon; B. Kiełbasa; S. Noga; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak Analytical and Numerical Analysis of Injection Pump (Stepped) Shaft Vibrations Using Timoshenko Theory 2022
35 P. Bałon; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; R. Smusz Case Study on the Influence of Forming Parameters on Complex Shape Part Deformation 2022
36 P. Bałon; E. Geurts; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga Stability analysis of high speed cutting in application to aluminum alloys 2022
37 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
38 R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk Comparison of the Axial Fan and Synthetic Jet Cooling Systems 2022
39 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
40 M. Markowicz; R. Smusz; E. Smyk Experimental study of the LED lamp 2021
41 P. Gil Czujnik temperatury 2021
42 P. Gil Dysza z przesłoną, zwłaszcza dla generatora strugi syntetycznej 2021
43 P. Gil Experimental investigation on heat transfer enhancement of air-cooled heat sink using multiple synthetic jets 2021
44 P. Gil Generator strugi syntetycznej oraz jego zastosowanie 2021
45 P. Gil Generator strugi syntetycznej z dyszą oraz sposób sterowania procesem chłodzenia poprzez dyszę generatora strugi syntetycznej 2021
46 P. Gil; J. Wilk Experimental Investigations of Different Loudspeakers Applied as Synthetic Jet Actuators 2021
47 P. Gil; M. Korzeniowski; J. Wilk Helmholtz Resonance Frequency of the Synthetic Jet Actuator 2021
48 R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk Thermal, flow and acoustic characteristics of the heat sink integrated inside the synthetic jet actuator cavity 2021
49 U. Florek; P. Gil; R. Smusz; M. Szewczyk Urządzenie do oczyszczania obiektów ruchomych, zwłaszcza do osuszania lub odladzania oraz sposób sterowania tym urządzeniem 2021
50 W. Frącz; G. Janowski; R. Smusz; M. Szumski The Influence of Chosen Plant Fillers in PHBV Composites on the Processing Conditions, Mechanical Properties and Quality of Molded Pieces 2021
51 N. Bałon; P. Bałon; J. Cieślik; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak; A. Świątoniowski Zastosowanie cienkościennych konstrukcji integralnych w lotnictwie na przykładzie projektu SAT-AM 2020
52 P. Bałon; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak; A. Świątoniowski Stress Concentration Analysis of the Injection Pump Shaft 2020
53 P. Bałon; J. Cieślik; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak; A. Świątoniowski Thin-walled Integral Constructions in Aircraft Industry 2020
54 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
55 P. Bałon; J. Cieślik; Ł. Halama; B. Kiełbasa; T. Lach; M. Lesiński; D. Łajczak; E. Rejman; R. Smusz Process of manufacturing a tailpipe shape by cold forming in automotive industry 2020
56 P. Gil Wpływ kształtu przekroju poprzecznego dyszy oraz parametrów zasilających na sprawność generatora strugi syntetycznej 2020
57 P. Gil; J. Wilk Heat transfer coefficients during the impingement cooling with the use of synthetic jet 2020
58 R. Gałek; P. Gil; M. Szewczyk; F. Wolańczyk Urządzenia energetyczne: laboratorium 2020
59 R. Gałek; P. Gil; R. Smusz; J. Wilk Centerline heat transfer coefficient distributions of synthetic jets impingement cooling 2020
60 R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk Acoustic and Flow Aspects of Novel Synthetic Jet Actuator 2020
61 T. Bednarczyk; G. Chmiel; R. Filip; R. Smusz; J. Wilk Experimental investigations on graphene oxide/rubber composite thermal conductivity 2020