Μαθήματα

Ειδικά Θέματα Φυσικής

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

• Αρχή του Pascal, Αρχή του Αρχιμήδη
• Αρχή της συνέχειας, Ρευστά σε ισορροπία
• Επίλυση προβλημάτων υδροστατικής
• Άνωση και επιφανειακή τάση
• Νόμοι ροής ρευστών, Πραγματικά ρευστά, Ιξώδες, τριβή στα ρευστά
• Επίλυση προβλημάτων ρευστομηχανικής
• Θερμική ενέργεια, θερμοκρασία, τρόποι μετάδοσης θερμότητας
• Η Θερμική συμπεριφορά της ύλης, θερμότητα αλλαγής φυσικής κατάστασης, 1ος θερμοδυναμικός νόμος.
• Θερμοδυναμικές διεργασίες, Κυκλικές Διαδικασίες, 2ος Θερμοδυναμικός Νόμος, Θερμικές Μηχανές, Ψυκτικές Μηχανές
• Επίλυση προβλημάτων θερμικών μηχανών και θερμοδυναμικών διεργασιών
• Δομή του ατόμου, Δεσμοί
• Κρυσταλλικά Πλέγματα, Σημαντικές δομές ανόργανων υλικών
• Διάβρωση/υποβάθμιση υλικών, Ορισμός διάβρωσης, Διάβρωση μετάλλων
• Οι κυριότερες περιπτώσεις διάβρωσης των μετάλλων
• Είδη διάβρωσης ανάλογα με την μορφολογία
• Μέτρα προστασίας από τη διάβρωση

Μαθησιακοί Στόχοι

Ο γενικός στόχος του μαθήματος είναι ο φοιτητής να είναι σε θέση να κατανοεί ένα θέμα θερμοδυναμικής, ρευστομηχανικής και τεχνολογίας υλικών και να το επιλύει με μαθηματική μεθοδολογία ή ποιοτικά ανάλογα με τον τύπο του προβλήματος. Επίσης θα πρέπει να είναι σε θέση να μετατρέψει το φυσικό πρόβλημα σε μαθηματικό και να επιλέγει την κατάλληλη μέθοδο επίλυσης, αξιολογώντας και ερμηνεύοντας τα αποτελέσματα των υπολογισμών.
Οι ειδικότερες γνώσεις που αναμένεται να αποκτηθούν είναι:
Κατανόηση προβλημάτων ρευστών σε ισορροπία
Κατανόηση προβλημάτων ρευστού σε κίνηση
Κατανόηση προβλημάτων ροής στα ρευστά
Κατανόηση προβλημάτων θερμικής συμπεριφοράς της ύλης
Κατανόηση προβλημάτων θερμοδυναμικής ισορροπίας
Κατανόηση θερμοδυναμικών μεταβολών
Κατανόηση προβλημάτων λειτουργίας θερμικών μηχανών
Κατανόηση βασικών αρχών δομής των υλικών
Κατανόηση των τύπων διάβρωσης των υλικών
Κατανόηση των βασικών τρόπων προστασίας από τη διάβρωση
Δεξιότητες
Εξοικείωση με την ορολογία που σχετίζεται με τη μηχανική των ρευστών
Εξοικείωση με τη χρήση των ιδιοτήτων ρευστού στην επίλυση προβλημάτων.
Εφαρμογή της διαστατικής ανάλυση για την μελέτη των πεδίων ροής.
Εφαρμογή των βασικών νόμων της Θερμοδυναμικής και των συνεπειών τους σε μεγάλο πλήθος τεχνολογικών προβλημάτων.
Ανάπτυξη ικανότητας ανάλυσης πρακτικών κύκλων ισχύος και ψύξης. Συσχέτιση δομής των υλικών με τις μακροσκοπικές ιδιότητές τους
Επιλογή κατάλληλων υλικών ανάλογα με την εφαρμογή τους
Αναγνώριση τύπου διάβρωσης στα υλικά
Πρόβλεψη τύπων διάβρωσης σε μηχανολογικές εφαρμογές
Διάγνωση αστοχίας υλικών
Επιλογή των κατάλληλων μεθόδων προστασίας για εξαρτήματα και κατασκευές

Γενικές Ικανότητες

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών. Ομαδική Εργασία. Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις. Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Διαλέξεις σε φυσική αίθουσα. Ασκήσεις Πράξεις. Διαδικτυακή καθοδήγηση. Προβολή Διαφανειών με υπολογιστή, Διδακτικές σημειώσεις. Επικοινωνία με φοιτητές μέσω e-mail. Χρήση διαδικτυακών βοηθημάτων διδασκαλίας.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Κύριοι τρόποι αξιολόγησης του μαθήματος: – Τελικές Γραπτές Εξετάσεις – Γραπτή ενδιάμεση εξέταση Κριτήρια αξιολόγησης:
– Δυνατότητα αναγνώρισης και περιγραφής προβλημάτων Μηχανικής – Επίλυση ασκήσεων Μηχανικής
– Δυνατότητα αναγνώρισης και επίλυσης πραγματικών περιπτώσεων (case studies) σχετικών με τα επιστημονικά αντικείμενα του μαθήματος

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. Φυσική, Αρχές και Εφαρμογές, Giancoli C. Douglas, ISBN: 978-960-418-729-4, ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΥΔΟΞΟΥ: 59415176, ΕΚΔΟΣΗ: 7η Έκδοση, 2018
2. Φυσική Θερμότητα, Ηλεκτρισμός, Κυριακου Δ. Σ., Μπλερη Γ. Π., 1992