Termodynamiikan perusteet (3 op)

Oppimateriaalit

Kurssilla käytetään opettajan tekemiä videoita sekä pdf-muotoista materiaaleja.

Kurssin materiaali pohjautuu seuraavaan kirjaan: Y. A. Cengel & M.A. Boles, Thermodynamics, An Engineering Approach (8th edition with SI units) [Myös muut painokset käyvät hyvin.]

Arviointiasteikko

0-5

Lisätiedot

Kurssi arvioidaan harjoitustehtävien, arviointitehtävien ja/tai loppukokeen perusteella.

Opintojakson ensimmäinen tehtävä tulee tehdä kolmen viikon kuluessa ensimmäisistä lähipäivistä. Tehtävän tekemättä jättäneet poistetaan toteutukselta.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

10 h kontaktiopetusta
3 h loppukoe
68 h itsenäistä opiskelua

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Välttävä 1  

Osaat tunnistaa opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan yksinkertaisia opintojakson aihealueisiin liittyviä ongelmia. Osaat lukea tietoa erilaisista taulukoista ja kuvaajista. Tekemäsi laskut sisältävät joitakin virheitä.

Tyydyttävä 2

Osaat tunnistaa opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan perustehtäviä mallin avulla. Osaat lukea tietoa erilaisista taulukoista ja kuvaajista. Tekemäsi laskut sisältävät joitakin virheitä.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Hyvä 3

Ymmärrät opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan perustehtäviä. Osaat lukea tietoa taulukoista ja kuvaajista sekä tuottaa itse erilaisia taulukoita ja kuvaajia. Tekemäsi laskut sisältävät joitakin virheitä.

Kiitettävä 4  

Ymmärrät opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan haastavia tehtäviä. Osaat lukea tietoa taulukoista ja kuvaajista sekä tuottaa itse erilaisia taulukoita ja kuvaajia. Osaat arvioida käyttämiesi mallien oletuksia ja soveltuvuutta tarkasteltaviin tilanteisiin. Tekemäsi laskut ovat pääosin oikein.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Erinomainen 5   

Ymmärrät opintojakson aihealueiden mukaisia ilmiöitä ja niiden kuvailuun käytettäviä malleja. Pystyt ratkaisemaan haastavia tehtäviä. Osaat lukea tietoa taulukoista ja kuvaajista sekä tuottaa itse erilaisia taulukoita ja kuvaajia. Osaat arvioida käyttämiesi mallien oletuksia ja soveltuvuutta tarkasteltaviin tilanteisiin. Osaat soveltaa oppimaasi uusissa tilanteissa. Tekemäsi laskut ovat täysin oikein tai sisältävät muutamia huolimattomuusvirheitä.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Kurssin koeaikataulut ilmoitetaan ensimmäisellä luennolla.

Opetuskieli

fi

Opetusmenetelmät

Kurssi toteutetaan käänteisen luokkahuoneen menetelmällä. Opiskelijat tutustuvat materiaaliin etukäteen ja opetustilaisuuksissa käydään läpi materiaalista ja harjoituksista esiin nousseita kysymyksiä.

Opintopistemäärä

3

Esitietovaatimukset

Kurssin suorittaminen edellyttää mekaniikan perusteiden, lämpö- ja virtausopin alkeiden, alkeisfunktioiden, suoran yhtälön sekä yhtälönratkaisun hallintaa.

Sisältö

Kurssilla käydään läpi seuraavia aiheita:

Tilapostulaatti, energian eri muodot, termodynamiikan 1. pääsääntö, lämpö, työ, energiatasapaino, hyötysuhteet, termodynamiikan ominaisuustaulukot, olomuodonmuutokset, ideaalikaasun prosessit, suljettujen järjestelmien prosessit ja ominaislämpökapasiteetit.

Tavoitteet

Opintojakson tarkoitus

Opit kurssilla termodynamiikan perusteita, joita tarvitaan erilaisten energiaan liittyvien ilmiöiden kuten energiantuotannon ja suljettujen järjestelmien prosessien ymmärtämiseen. Lisäksi opit kurssilla loogista ajattelua sekä ongelmanratkaisua.

Opintojakson osaamiset

EA-KW: Saat energiataseanalyysin, olomuodonmuutosten ja suljettujen järjestelmien prosessien perusvalmiuksia tekniikan alalle.
EA-MC: Osaat soveltaa fysiikan ratkaisumalleja ja säilymislakeja kurssin aihealueiden ulkopuolella.
EA-CT: Opit viestimään tekniikan alan informaatiota, ideoita ja ratkaisuita insinööriyhteisössä.

Opintojakson osaamistavoite

Osaat tunnistaa termodynamiikan ilmiöitä ja ratkaista yksinkertaisia suljettujen järjestelmien termodynamiikkaan liittyviä ongelmia.