0. Tájékoztató a követelményekről 1. Bevezetés, alapfogalmak

Az előadások a következő témára: "0. Tájékoztató a követelményekről 1. Bevezetés, alapfogalmak"— Előadás másolata:

1 0. Tájékoztató a követelményekről 1. Bevezetés, alapfogalmak
Hőtan BMEGEENATMH 0. Tájékoztató a követelményekről 1. Bevezetés, alapfogalmak

2 Tájékoztató Oktatók, követelmények, oktatási segédanyagok

3 Oktatók Előadó: Dr. Kovács Viktória Barbara (D. ép. 207/C) konzultációs idő: Sz 10:00-12:00 Tárgyat oktató tanszék: Energetikai Gépek és Rendszerek ftp.energia.bme.hu Műszaki hőtan tárgycsoport követelményredszere: ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/muszaki_hotan/Hotan_targycsoport_kovetelmenyek_aktualis.pdf

4 Követelmények Vizsga, előtte aláírás megszerzése
Jelenléti követelmény: gyakorlatok legalább 70%-án (max. 4 hiányzás) Tanulmányi követelmények: zárthelyik együttes legalább 50%-os teljesítése felkészült, aktív részvétel a gyakorlatokon (0..10% között értékeli a gyakorlatvezető) Opcionális (szorgalmi) lehetőség: házi feladat

5 Zárthelyik Ellenőrző dolgozat (kiszh, e.d., kzh)
1x súly, azaz 100 pont a 3. és 8. oktatási héten a gyakorlaton nincs minimális követelmény  évközben nem pótolható elméleti anyag, kb min munkaidő Nagyzárthelyi (nagyzh, nzh) 4x súly, azaz 400 pont a 12. oktatási héten az előadáson gyakorlati anyag, 90 min munkaidő

6 Aláírás és pótlás Aláírás feltételei Pótlási lehetőségek
max. 4 hiányzás a gyakorlatról „aktív” részvétel legalább 300 pont (50%) a kötelező számonkérésekből Pótlási lehetőségek hiányzás és „aktív” részvétel nem pótolható egy összevont pótzárthelyi a pótlási héten (általában csütörtökön)

7 Vizsga Vizsgajegy két részvizsga (írásbeli+szóbeli) alapján
írásbeli: 40%-os súly (150 perces, 4 számpélda) szóbeli: 60%-os súly (kiadott tételsor szerint, elmélet) Érdemjegy megállapítása 50 alatt: elégtelen(1) 50..65: elégséges(2) 65..72,5: közepes(3) 72,5..85: jó(4) 85 felett: jeles(5)

8 Mentességek, kedvezmények
Teljes vizsgamentesség  jeles(5) érdemjeggyel összteljesítmény: legalább 90% minden számonkérés legalább 80%-os „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton) Teljes vizsgamentesség  jó(4) érdemjeggyel összteljesítmény: legalább 80% minden számonkérés legalább 70%-os

9 Mentességek, kedvezmények
Teljes vizsgamentesség  közepes(3) érdemjeggyel összteljesítmény: legalább 70% minden számonkérés legalább 65%-os „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton) Teljes vizsgamentesség  elégséges(2) érdemjeggyel összteljesítmény: legalább 55% minden számonkérés legalább 50%-os

10 Mentességek, kedvezmények
Mentesség az írásbeli részvizsga alól összteljesítmény: legalább 50% Az évközi pontszám helyettesíti az írásbeli részvizsga pontszámát

11 Tananyag Jegyzet: hamarosan (elektronikus formában)
Gyakorlati feladatgyűjtemény és Segédlet: ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/muszaki_hotan/ATMH_Gyakorlati_feladatok_gyujtemenye_es_Segedlet_hallgatoi-2013.pdf Korábbi vizsgák, ajánlott jegyzetek: ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/muszaki_hotan/ Szóbeli vizsga tételsora ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/muszaki_hotan/ATMH-Szobeli_kerdesek-2011.pdf

12 Tananyag

13 Bevezetés Célkitűzések, alapfogalmak, módszerek

14 Mérnöki tevékenység Termék, folyamat Tervezés és üzemeltetés
Funkció Megbíz-hatóság Biztonság Gazdasá-gosság Ergonómia Környezet-védelem

15 Célkitűzések - Kapcsolódások
Termo-dinamika Hő-közlés Hőtan Kémia Fizika Mate-matika Áram-lástan

16 Termodinamika Elnevezés eredete:
θερμη (therme) + δυναμις (dinamisz) = hő+erő Valójában: termosztatika Az „igazi” termodinamika: nem-egyensúlyi termodinamika Vizsgálati terület: energiaátalakulások Módszer: modellek (rendszer, közeg, folyamat) axiómák (főtételek)

17 Termodinamika/Hőközlés – Hol?
Biokémiai rendszerek: pl. tüdő hőátadás anyagátadás kémiai reakciók

18 Termodinamika/Hőközlés – Hol?
Háztartási gépek: pl. hűtőgép, légkondicionáló 1927 hűtőgép ma fordított (munkafelvevő) körfolyamat hőátadás (forrás, kondenzáció stb.) anyagátadás (légkond.)

19 Termodinamika/Hőközlés – Hol?
Közlekedés: pl. repülőgép, gépjármű stb. hűtő

20 Termodinamika/Hőközlés – Hol?
Ipari energiaátalakítás: pl. (hő)erőmű

21 Termodinamika/Hőközlés – Hol?
Elektronikai eszközök: pl. számítógép hagyományos hőcsöves

22 Fogalmak A termodinamika nyelvezete görög és latin eredetű kifejezések
izotermikus = állandó hőmérsékletű adiatermikus = hőszigetelt mennyiségek rövidítése (jelölése) angol elnevezés alapján; minden SI szerint p (pressure): nyomás V (volume): térfogat T, t (temperature): hőmérséklet τ (time): idő W (work): munka E (energy): energia

23 Modellek KÖRNYEZET Rendszer TERMODINAMIKAI RENDSZER határoló felület
kölcsönhatások

24 Kölcsönhatások Jelleg Típusok – határoló felület függvénye
anyagi jellegű energia jellegű Típusok – határoló felület függvénye merev/deformálódó: mechanikai diatermikus/adiatermikus: termikus áteresztő/féligáteresztő/nem áteresztő: kémiai (anyagi) szigetelő/vezető: villamos árnyékoló/nem árnyékoló: mező jellegű kivétel: gravitációs

25 Rendszermodellek magára hagyott zárt nyitott  anyag  anyag  anyag  energia  energia  energia

26 Modellezés filozófiája
Ockham (Occam) borotvája lex parsimoniae = takarékosság (tömörség) elve „Pluralitas non est ponenda sine necessitate” A sokaság szükségtelenül nem tételezendő általában az egyszerűbb megoldás a helyes William Ockham (kb. 1285–1348) angol nemzetiségű ferences rendi szerzetes

27 Modellezés filozófiája
Neumann János a modellekről: „… a tudomány nem magyarázni próbál, alig próbál interpretálni – a tudomány főként modelleket állít fel. A modellen olyan matematikai konstrukciót értünk, amely – bizonyos szóbeli értelmezést hozzáadva – leírja a megfigyelt jelenségeket. Az ilyen matematikai konstrukciókat kizárólag és pontosan az igazolja, hogy működnek.” Budapest, december 28. – Washington, február 8., magyar származású matematikus

28 Modellalkotás Valóság (probléma) Fizikai modell
Matematikai modell (megoldás) interpretáció egyszerűsödés, elhanyagolások

29 Rendszermodellek ZÁRT rendszer = állandó tömeg
egyszerűsítés – fizikai modell merev fal deformálódó fal közeg egyszerűsítés – matematikai modell henger merev fal dugattyú deformálódó fal energia (hő) energia (munka) gép (folyamat) energia (hő)

30 Rendszermodellek NYITOTT rendszer = ellenőrző térfogat (állandó)
egyszerűsítés – fizikai modell

31 Rendszermodellek NYITOTT rendszer = ellenőrző térfogat (állandó)
egyszerűsítés – matematikai modell energia (hő+anyag) energia (munka) gép (folyamat) energia (hő+anyag)

32 A rendszer leírása Leíró jellemzők
mikroszkopikus (belső felépítés, részecskék)  statisztikus fizika [belső energia, entrópia] makroszkopikus (megfigyelhető, mérhető)  műszaki termodinamika [nyomás, hőmérséklet] Fogalmak állapot állapotjelző állapotváltozás egyensúly, egyensúlyi állapot állapotváltozás, kvázistatikus állapotváltozás

33 A rendszer leírása Állapotjelzők Anyag- vagy fázisjellemzők
Extenzív (m, V) Intenzív (p, T) fajlagos extenzív (v = V/m) Anyag- vagy fázisjellemzők

34 Közegmodellek Az anyag viselkedését írják le
Fizikai modell  matematikai modell állapotjelzők közötti függvénykapcsolat f(p,V,T,m…)=0 egyszerű modellek – tiszta anyagok Komponens (k), fázis (f), szabadságfok (sz) Gibbs-fázisszabály : f + sz = k +2 Ideális gáz fizikai modell matematikai modell: pV-mRT=0

35 Folyamatmodellek Megfordíthatóság: irreverzibilis reverzibilis
Egyensúly: nem egyensúlyi kvázistatikus Létezés: létezik megközelíthető Disszipáció: van nincs Ábrázolás: csak a kezdeti és vég-állapot teljes folyamat

36 Folyamatmodellek Egyszerű állapotváltozások
egy állapothatározó rögzített izobár = állandó nyomás izochor = állandó térfogat izotermikus = állandó hőmérséklet izentalpikus = állandó entalpia kölcsönhatások korlátozottak adiabatikus: csak mechanikai engedett izentrópikus: adiabatikus és reverzibilis