logo
Karta przedmiotu
logo

Podstawy przenoszenia ciepła i masy

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2017/2018

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Chemiczny

Nazwa kierunku studiów: Inżynieria chemiczna i procesowa

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku: Inżynieria produktu i procesów proekologicznych (PP), Przetwórstwo tworzyw polimerowych (PT)

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej

Kod zajęć: 271

Status zajęć: obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów: sem: 4 / W30 C30 / 5 ECTS / E

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora 1: prof. dr hab. inż. Krzysztof Kaczmarski

Terminy konsultacji koordynatora: poniedziałek 10:00 - 12:00 środa 10:00 - 12:00

Imię i nazwisko koordynatora 2: dr hab. inż. prof. PRz Mirosław Szukiewicz

Cel kształcenia i wykaz literatury

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

Ogólne informacje o zajęciach: Moduł jest realizowany w semestrze czwartym. Obejmuje 30 godzin wykładu i 30 godzin ćwiczeń. Moduł kończy się egzaminem.

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 Michałowski; Cz. Strumiłło; R. Zarzycki Teoretyczne podstawy inżynierii chemicznej WNT. 1985
4 Praca zbiorowa pod red. Zdzisława Ziółkowskiego Podstawowe procesy inżynierii chemicznej. Przenoszenie pędu, ciepła i masy, PWN. 1982
5 C.O.Bennet, J.E.Myers Przenoszenie pędu, ciepła i masy WNT. 1967
6 Dorota Antos, Krzysztof Kaczmarski, Wojciech Piątkowski Wymiana ciepła - materiały pomocnicze Pol. Rzeszowska. 2011
7 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 Zdzisław Kawala; Maksymilian Pająk; Jan Szust Zbiór zadań z podstawowych procesów inżynierii, część I,II,III Pol. Wrocławska., . 1980
3 praca zbiorowa pod redakcją T.Kudry Zbiór zadań z podstaw teoretycznych inżynierii chemicznej i procesowej WNT. 1985

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: BRAK WYMAGAŃ

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 OEK
01 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_W01+
K_W05+
K_W06+
K_W13+
T1A_W01++
T1A_W03++
T1A_W07++
02 Potrafi rozwiązać równania bilansu energii i masy w prostych przypadkach praktycznych. ćwiczenia kolokwium K_U03+
K_U12+
T1A_U05++
T1A_U14++
T1A_U15++

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
4 TK01 Wymiana ciepła. Rodzaje ruchu ciepła, rzeczywiste przypadki ruchu ciepła. Przewodzenie ciepła ustalone i nieustalone. I-sze prawo Fouriera i jego zastosowanie. Konwekcja ciepła, wnikanie ciepła, równanie Newtona, przenikanie ciepła. Przewodzenie ciepła przez ścianki cylindryczne oraz o dowolnych przekrojach. Krytyczna średnica izolacji. Materiały izolacyjne, ekonomiczna grubość izolacji Całkowe i różniczkowe równanie bilansu energii, II-gie prawo Fouriera, metody rozwiązywania równań bilansu energii. Transport ciepła przez promieniowanie. Prawo Plancka, Stefana- Boltzmana, Kirchhoffa. Wymiana ciepła przez promieniowanie między ciałami stałymi, znaczenie ekranów. Promieniowanie gazów i par. Typowe korelacje wnikania ciepła. Analiza przenoszenia ciepła przez konwekcję i promieniowanie. Podstawowe zasady projektowania wymienników ciepła. Transport masy. Rodzaje ruchu masy. Ustalona dyfuzja masy. Równania Maxwella-Stefana dla dyfuzji wieloskładnikowej, gęstość strumienia masy i strumienia dyfundującej masy. I-sze prawo Ficka, uogólnione prawo Ficka. Dyfuzja równomolowa przeciwkierunkowa, dyfuzja składnika przez inert. Obliczenia współczynników dyfuzji. Całkowy i różniczkowy bilans masy, II prawo Ficka. Rozwiązania analityczne różniczkowego bilansu masy. Konwekcja masy, wnikanie masy,modele wnikania masy. Korelacje opisujące typowe przypadki wnikania masy. Przenoszenie masy między fazami, strumień przenikającej masy, przypadki zaniku oporów transportu masy.. Zasady projektowania wymienników masy: teoretyczny wymiennik jednostopniowy, wymiennik wielostopniowy, wyznaczanie liczby stopni metodą graficzną i anaalityczną. Sprawność półki i kolumny. Wymienniki o ciągłym kontaktowaniu faz z przepływem tłokowym, równania strumienia, średnie siły (moduły) napędowe, średnie nchylenie linii równowagii. Model wymiennika masy z uwzględnieniem dyspersji wzdłużnej. Algorytm obliczeń wysokości wymiennika masy. W30, C30 MEK01 MEK02

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 4) Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 4) Przygotowanie do ćwiczeń: 10.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 15.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4) Udział w konsultacjach: 5.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 4) Przygotowanie do egzaminu: 30.00 godz./sem.
Egzamin pisemny: 1.00 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 kolokwium
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: nie