Please ensure Javascript is enabled for purposes of website accessibility

Παρουσίαση/Προβολή

Εικόνα επιλογής

ΤΕΧΝΙΚΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΙΣΟΖΥΓΙΑ

(CHM_540) -  Βλάσσης Μαυραντζάς, Αντώνιος Αρμάου

Περιγραφή Μαθήματος

  • Διατύπωση και επίλυση ισοζυγίων  υλικών, ενέργειας  και εντροπίας για φυσικές και χημικές διεργασίες που ενδιαφέρουν τους Χημικούς Μηχανικούς.
  • Ανάπτυξη μεθόδων υπολογισμού μεταβολών θερμοδυναμικών ιδιοτήτων που είναι απαραίτητες για την επίλυση των ισοζυγίων αυτών.
  • Συνδυασμένη  εφαρμογή των διαφόρων ισοζυγίων για την πλήρη θερμοδυναμική ανάλυση των παραπάνω διεργασιών.

Ημερομηνία δημιουργίας

Δευτέρα, 11 Απριλίου 2016

Σελίδα μαθήματος
  • Περίγραμμα

    Περιεχόμενο μαθήματος

    1. Σύντομη επανάληψη της έννοιας των ισοζυγίων: Σημασία των ισοζυγίων για τους  Χημικούς Μηχανικούς - εισαγωγή στους τεχνικούς  υπολογισμούς.

    2. Ισοζύγια υλικών: Εφαρμογές  σε απλά και σύνθετα συστήματα με και χωρίς αντιδράσεις. Βιομηχανικές εφαρμογές  (ανακύκλωση - παράκαμψη  και  καθαρισμός).

    3. Υπολογισμοί μεταβολών θερμοδυναμικών ιδιοτήτων: Εμπειρικές καταστατικές εξισώσεις. Πολυπαραμετρικές συσχετίσεις αντιστοίχων καταστάσεων ( συσχέτιση Lee- Kessler, συσχέτιση  Pitzer, ή διαγράμματα Nelson-Obert). Yπολογισμός  μεταβολών  ενθαλπίας και εντροπίας από δεδομένα καταστατικών εξισώσεων και ειδικής θερμότητας. Θερμοδυναμικά διαγράμματα, Πίνακες ατμών.  Εφαρμογή συσχετίσεων αντιστοίχων καταστάσεων για τον υπολογισμό ΔΗ, ΔS μέσω των υπολειπόμενων ιδιοτήτων.

    4. Ισοζύγια υλικών και ενέργειας:  Εφαρμογές σε συστήματα με και χωρίς χημικές αντιδράσεις.

    5. Συνδυασμός ισοζυγίων υλικών, ενέργειας και εντροπίας. Θερμοδυναμική ανάλυση διεργασιών:  Απώλεια έργου και θερμοδυναμικοί συντελεστές απόδοσης. Εφαρμογές σε παραγωγή ενέργειας,  ψύξη, υγροποίηση, χημικές διεργασίες.

    Συμπληρωματικά Στοιχεία

    ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

    Κωδικός  μαθήματος

    CHM_540

    Τύπος  μαθήματος

    Υποχρεωτικό

    Επίπεδο μαθήματος

    Προπτυχιακό

    Έτος σπουδών

    3ο

    Εξάμηνο

    5ο

    Πιστωτικές μονάδες ECTS

    6

     

    Μαθησιακοί στόχοι

    1. Η κατανόηση από τους φοιτητές της έννοιας του γενικευμένου ισοζυγίου σε διεργασίες Χημικής Μηχανικής για οποιοδήποτε μέγεθος με μετρήσιμες μεταβολές ( όπως ποσότητα υλικού, ενέργεια , εντροπία) και να εξοικειωθούν με την κατάστρωση και επίλυση  των αντίστοιχων Ισοζυγίων.

    2. Η εξάσκηση στην εύρεση θερμοδυναμικών ιδιοτήτων των υλικών ( όπως η πυκνότητα, η ειδική ενθαλπία και εντροπία, η πρότυπη ενθαλπία χημικών αντιδράσεων), που απαιτούνται στην επίλυση των  Iσοζυγίων από δεδομένα διαθέσιμα στη βιβλιογραφία, υπό μορφή εξισώσεων, διαγραμμάτων και πινάκων.

    3. Η απόκτηση, μέσα από την επίλυση  προβλημάτων,  μιας εικόνας από τις ποικίλες διεργασίες και εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή χημικών προϊόντων, την αποτελεσματική μετατροπή ενέργειας από μια μορφή σε άλλη και την προστασία του περιβάλλοντος.

     Στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες:

    • Ικανότητα αφομοίωσης εννοιών, αρχών και εφαρμογών για γενικευμένα ισοζύγια υλικών, ενέργειας και εντροπίας.

    • Ικανότητα χειρισμού βάσεων δεδομένων ( Πίνακες , Διαγράμματα)  για  θερμοδυναμικές ιδιότητες των  υλικών.

    • Ικανότητα εφαρμογής αυτής της γνώσης σε ποικίλα πρακτικά προβλήματα φυσικών και χημικών διεργασιών της Χημικής Βιομηχανίας και της Τεχνολογίας Ενεργειακών Μετατροπών.

    Προαπαιτούμενα

    Τυπικά δεν υπάρχουν  προαπαιτούμενα μαθήματα. Χρειάζονται βασικές γνώσεις από τα μαθήματα: Μαθηματικά, Γενική & Ανόργανη Χημεία, Οργανική Χημεία,  Θερμοδυναμική  Ι και  ΙΙ.

    Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

    1. D.M.Himmelblau , J.B.Riggs , Βασικές Αρχές και Υπολογισμοί στη Χημική Μηχανική, 7η Έκδοση (Μετάφραση: Γ.Μαρνέλος), Εκδ. Τζιόλα  (2006),  επίσης:  8η Εκδοση (Επιμέλεια Μετάφρασης: Γ.Μαρνέλος), Εκδ.Τζιόλα (2016).

    2. J.M.Smith , H.C. van Ness, M.M. Abbott, Εισαγωγή στη Θερμοδυναμική,  7η Έκδοση (Μετάφραση:  Α. Βροντελή, Π.Τσιακάρας),  Εκδ. Τζιόλα  (2011).

    3. Υ.Α. Cengel, M.A.Boles, Θερμοδυναμική για Μηχανικούς,  7η Έκδοση (Μετάφραση:  Π. Τσιακάρας, Ε. Κότσιαλος), Εκδ. Τζιόλα  (2011).

    Μέθοδοι διδασκαλίας

    • Παραδόσεις και φροντιστήρια με έμφαση στην υποδειγματική επίλυση προβλημάτων.

    • Προαιρετικές σειρές ασκήσεων που προέρχονται κατά κανόνα από θέματα παλαιότερων εξετάσεων. 

    • Ενθάρρυνση των φοιτητών να λύσουν πολλαπλάσια προβλήματα εκτός τάξης με χρήση διανεμηθέντων συγγραμμάτων που καλύπτουν επαρκέστατα το μάθημα (θεωρία, λυμένες και άλυτες ασκήσεις και βάσεις δεδομένων).

    Μέθοδοι αξιολόγησης

    Τελική γραπτή εξέταση (100% του τελικού βαθμού) στην επίλυση προβλημάτων πρακτικής κατεύθυνσης: Ανοικτά βιβλία, απαγορεύονται σημειώσεις στον χώρο εξέτασης .

    Διδάσκοντες

    1. Αντώνιος Αρμάου (ισοζύγια μάζας και ενέργειας), armaou@chemeng.upatras.gr

    2. Βλάσης Μαυραντζάς (τεχνική θερμοδυναμική, ισοζύγια εντροπίας), vlasis@chemeng.upatras.gr