Μαθήματα

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

1. Εισαγωγή στις βασικές έννοιες της θερμοδυναμικής. Προσδιορισμός συστημάτων.
2. Ιδιότητες καθαρών ουσιών. Φάσεις μια καθαρής ουσίας. Διαγράμματα ισσοροπίας φάσεων. Πίνακες ιδιότητων.
3. 1ος Θερμοδυναμικός νόμος. Ενεργειακή ανάλυση κλειστών και ανοιχτών συστημάτων.
4. Διεργασίες και διατάξεις σταθεροποιημένης ροής και μεταβατικής ροής.
5. Μαζική και ενεργειακή ανάλυση όγκων ελέγχου.
6. 2ος Θερμοδυναμικός νόμος: Εντροπία. Αρχή αύξησης της εντροπίας. Ισεντροπικές διεργασίες.
7. Ισεντροπική απόδοση. Αντιστρεπτές και μη αντιστρεπτές διεργασίες.
8. Ιδανικά μίγματα αερίων και εφαρμογές ψυχρομετρίας. Κατανόηση όρων ψυχρομετρίας και των ψυχρομετρικών μεταβολών.
9.Εξεργειακή ανάλυση. Ορισμός και υπολογισμοί εξεργειακού βαθμού απόδοσης. Εισαγώγη στην Θερμοοικονομία και στην χρήση της εξέργειας στον σχεδιασμό.
10. Χημικές αντιδράσεις και Καύση. Στοιχειομετρία της καύσης.
11. Κύκλοι παραγωγής ισχύος με ατμό. Κύκλος Rankine
12. Κύκλοι παραγωγής ισχύος με αέριο. Κύκλοι Otto, Diesel και Brayton.
13. Θερμοδυναμική της ψύξης και Αντλίες Θερμότητας. Ορισμός και προσδιορισμός του αριθμού ισχύος και της ψυκτικής απόδοσης του κύκλου. Επιλογή κατάλληλου ψυκτικού υγρού. Ψύξη με απορρόφηση.

Μαθησιακοί Στόχοι

Στόχος του μαθήματος είναι να εισάγει τον φοιτητή στις θεμελιώδεις αρχές της θερμοδυναμικής. Ο φοιτητής θα πρέπει: α) να κατανοήσει έννοιες όπως σύστημα, ενέργεια, ιδιότητα, κατάσταση, θερμοδυναμικός κύκλος, θερμοκρασία, πίεση, ενθαλία και εντροπία, β) να κατανοήσει την θερμοδυναμική των μιγμάτων, της καύσης και της ισσοροπίας φάσεων και γ) να καταστεί ικανός να φέρει σε πέρας βασικούς υπολογισμούς ενεργειακής και εξεργειακής ανάλυσης.

Γενικές Ικανότητες

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις.
Λήψη αποφάσεων.
Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον.
Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής.
Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Πρόσωπο με πρόσωπο. Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας δια μέσου της ηλεκτρονικής πλατφόρμας μάθησης του
μαθήματος (Εclass και Moodle), όπου περιλαμβάνονται:
α) Οι διαφάνειες των διαλέξεων.
β) Εκφωνήσεις και λεπτομερείς λύσεις των κυριοτέρων ασκήσεων για κάθε επιμέρους ενότητα.
γ) Διδακτικές σημειώσεις προσαρμοσμένες στη φυσιογνωμία του προσφερόμενου προγράμματος σπουδών.
Επικοινωνία με φοιτητές μέσω e-mail

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται κατά 100% από τον βαθμό της γραπτής τελικής εξέτασης. Η γραπτή τελική εξέταση δύναται να περιλαμβάνει την επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος ΕΥΔΟΞΟΣ
• Cengel Y.A., Boles M.A.: Θερμοδυναμική για Μηχανικούς. ISBN: 978-960-418-582-5. 8η έκδοση. Εκδόσεις Τζιόλα. Θεσσαλονίκη, 2015.
• Baehr H.D.: Θερμοδυναμική-Εισαγωγή στα θεμελιώδη και στις τεχνικές εφαρμογές. ISBN: 9608143365. 2η έκδοση. Εκδόσεις Grapholine. Θεσσαλονίκη, 2007.
• Απόστολος Πολυζάκης: Θερμοδυναμική και προχωρημένη Θερμοδυναμική. ISBN: 978-960-98311-9-2. 3η έκδοση. Εκδόσεις Power Heat Cool, 2017.
Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία
• Michael J. Moran, Howard N. Shapiro: Fundamentals of Engineering Thermodynamics 8th Ed. John Wiley & Sons Inc. 2014.
• Bejan Adrian: Advanced engineering thermodynamics, 4th Ed. John Wiley & Sons Inc. New Jersey, 2016.
• Eastop T.D., McConkey A.: Applied Thermodynamics for Engineering Technologists, 5th Ed. Longman. New York, 1993.