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 0. Tájékoztató 0.1. Oktatók 0.2. Követelmények 0.3. Zárthelyik
0.4. Aláírás és pótlás 0.5. Vizsga 0.6. Mentességek, kedvezmények 0.7. Tananyag

3 0.1. Oktatók Előadó, gyakorlatvezető: Dr. Kovács Viktória Barbara D. ép. 207/C konzultációs idő: Sz 08:00-10:00 Tárgyat oktató tanszék: Energetikai Gépek és Rendszerek ftp.energia.bme.hu Műszaki hőtan tárgycsoport követelményrendszere: ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/muszaki_hotan/Hotan_targycsoport_kovetelmenyek_aktualis.pdf

4 0.2. 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): team munka/projekt feladat héten bemutatóval

5 0.3. 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 Elméleti és gyakorlati anyag, 90 min munkaidő

6 0.4. 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 0.5. 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 0.6.Mentességek, kedvezmények I.
Félévközi pontszám helyettesíti az írásbeli vizsgapontszámot 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 0.6. Mentességek, kedvezmények II.
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 0.7. Tananyag I. 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

11 0.7. Tananyag II.

12 1. Bevezetés 1.1. Célkitűzés 1.2. Alapfogalmak
1.3. Termodinamikai modellek

13 1. 1. Célkitűzések 1.1.1. Mérnöki tevékenység 1.1.2. Kapcsolódások
Tantárgy célkitűzése Elvárt tudás Hőtan – Hol?

14 1.1.1. Mérnöki tevékenység Tervezés és üzemeltetés Termék, folyamat
Funkció Megbíz-hatóság Biztonság FORMA Gazdasá-gosság Ergonómia Környezet-védelem Termék, folyamat Forma

15 Ha valamelyik kritérium hiányzik

16 1.1.2. Kapcsolódások Hő-közlés Kémia Fizika Mate-matika Áram-lástan
Termo-dinamika Hő-közlés Hőtan Kémia Fizika Mate-matika Áram-lástan

17 1.1.3. Tantárgy célkitűzése Tévhitek: Valóság: Büfé kurzus
Nem kell tudni semmit, mert úgysem értjük Nincs szükségünk erre a tudásra Valóság: „Szuper-intenzív” 14 hetes hőtan kurzus Ugyanazon jelenségek megértése kevesebb idő alatt Jelenségek fizikai tartalmának és az alkalmazott képeltek érvényességi tartományának ismerete

18 Forrás: Lajos Tamás - Áramlástan alapjai
Elvárt tudás Bernoulli-egyenlet általános alakja: Egyszerűsített alak: Használható a műszaki gyakorlatban, ha: Potenciálos erőtér Stacionárius áramlás Lehet az áramvonalon integrálni Állandó sűrűség Forrás: Lajos Tamás - Áramlástan alapjai

19 1.1.5. Hőtan – Hol? Biokémiai rendszerek: pl. tüdő hőátadás
anyagátadás kémiai reakciók

20 1.1.5. Hőtan – Hol? Háztartási gépek: pl. hűtőgép, légkondicionáló
1927 hűtőgép ma fordított (munkafelvevő) körfolyamat hőátadás (forrás, kondenzáció stb.) anyagátadás (légkond.)

21 Hőtan – Hol? Közlekedés: pl. repülőgép, gépjármű stb. hűtő

22 Hőtan – Hol? Ipari energiaátalakítás: pl. (hő)erőmű

23 1.1.5. Hőtan – Hol? Elektronikai eszközök: pl. számítógép hagyományos
hőcsöves

24 1.2. Alapfogalmak Termodinamika Alapfogalmak

25 1.2.1. 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)

26 1.2.2. Alapfogalmak 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

27 1.3. Termodinamikai Modellek
Modellezés filozófiája Modellalkotás folyamata Termodinamikai modellek Rendszermodell Közegmodell Folyamatmodell

28 1.3.1. 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

29 1.3.1. 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

30 1.3.2. Modellalkotás folyamata
Valóság (probléma) Fizikai modell Matematikai modell (megoldás) interpretáció egyszerűsödés, elhanyagolások

31 1.3.3. Termodinamikai Modellek
Rendszer TERMODINAMIKAI RENDSZER KÖRNYEZET határoló felület kölcsönhatások

32 A TDR 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 TDR-ben semmilyen folyamat nem játszódik le, az állapothatározói egy számértékkel jellemezhetők TDR leírására szolgál, annak TD szempontból lényeges tulajdonsága TDR állapotát a TDR és a K közötti kölcsönhatás megváltoztathatja TDR pillanatnyi anyag és energiaeloszlása TDR egyensúlyi állapotok folytonos sorozatás halad keresztül.

33 A TDR leírása Állapotjelzők Anyag- vagy fázisjellemzők Extenzív (m, V)
Intenzív (p, T) fajlagos extenzív (v = V/m) Anyag- vagy fázisjellemzők TD-i tulajdonságok változási sebességét mutatják anyagtól és annak állapotától függnek

34 1.3.3. Termodinamikai Modellek
Rendszer TERMODINAMIKAI RENDSZER KÖRNYEZET határoló felület kölcsönhatások

35 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

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

37 1.3.3.1. 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)

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

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

40 1.3.3.2. 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

41 1.3.3.3. Folyamatmodellek Megfordíthatóság: irreverzibilis
Egyensúly: nem egyensúlyi kvázistatikus Létezés: létezik megközelíthető Disszipáció: van nincs Ábrázolás: csak a kezdeti és vég-állapot teljes folyamat

42 1.4.5. 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

43 Hőtani kérdések Kérem az alábbi linken adja meg azokat a hőtani kérdéseket amikre Ön szerint a félév végére választ fog kapni.