TERMODİNAMİK
- Ders
- ENRE212 - TERMODİNAMİK
- Bölüm
- Enerji Sistemleri Mühendisliği - İngilizce - Lisans
- Ders Tipi
- Ders
- Durum
- Zorunlu
- Dil
- İngilizce
- Kredi
- 4
- AKTS
- 7
- T+P+L
- 3 + 0 + 2
- Ders Koordinatörleri
- Yrd. Doç. Dr. Ali SHEFIK
- Ön Koşul
- Anahtar Sözcükler
Ders Açıklaması
Bu ders termodinamik ana konseptleri ve temel tarifleri ile başlar ve güç, ısı ve enerji kavramlarına dayalı birçok örnek soru çözümleri ile devam eder. Termodinamik esaslı saf malzeme özellikleri, durumu tarif eden denklemler, ısı ve iş ilişkisi, sıfırıncı termodinamik kanunu, birinci termodinamik kanunu, ideal ve gerçek gazlar, entalpi ve iç enerji, ikinci termodinamik kanunu ve entropy kavramları ders içinde işlenir, Termodinamik malzeme özelliklerinin uygulaması, Carnot çevrimi, buhar güç çevrimleri, gaz güç çevrimleri, Otto ve diesel çevrimleri, incelemeleri ile devam eder ve soğut sistem çevrimlerinin incelenmesi ile sona erer. Malzemelerin termodinamik özelliklerinin kullanılması esasında tasarım yapmak ve parametrelerin değişmesinin performansa etkilerini incelemek işlenen konular arasındadır. Bu ders, pratik uygulama, laboratuvar çalışması ve termodinamik özelliklere dayalı proje çalışmaları da içerir.
TERMODİNAMİK
Değerlendirme Araçları (Aktif Dönem)
| Öğe | Tür | Ağırlık (%) |
|---|---|---|
| Laboratory Work | Ödev | 15 |
| Mid-Term Exam | Ara Sınav | 35 |
| Final Exam | Final | 50 |
| Toplam | 100 | |
Ders çıktıları
- 01 1. Identify (2) the unique vocabulary associated with thermodynamics and explain (4) the basic concepts of thermodynamics.
- 02 2. Note (2) the concepts of energy and define (2) its various forms.
- 03 3. Assess (5) the physics of phase-change processes and implement (4) the procedures for determining thermodynamic properties of pure substances.
- 04 4. Describe (3) the hypothetical substance "ideal gas" and apply (3) the ideal-gas equation of state in the solution of typical problems.
- 05 5. Generalise (5) the general energy balance applied to closed systems and solve (3) problems for closed systems that involve heat and work interactions.
- 06 6. Generalise (5) the conservation of mass principle and apply (3) the conservation of mass principle to various systems.
- 07 7. Solve (3) energy balance problems for common steady-flow devices and apply (3) the energy balance to general unsteady-flow processes.
Ders Müfredatı
| Hafta | Konu |
|---|---|
| Hafta 1 | Introduction to thermodynamics and basic definitions. Systems, surroundings, boundaries, and review of SI and English unit systems. |
| Hafta 2 | Explanation of state, equilibrium, state postulate, process, and cycle; defining properties of a system. |
| Hafta 3 | Introduction to energy, forms of energy, and internal energy. Definition of heat and work. |
| Hafta 4 | First law of thermodynamics and general energy balance. Energy transfer mechanisms and conversion efficiencies. |
| Hafta 5 | Concept of pure substances and fundamentals of phase-change processes. Examination of P–v and T–v diagrams. |
| Hafta 6 | Determining thermodynamic properties of pure substances using property tables. |
| Hafta 7 | Ideal gas definition, equation of state, and typical problem applications. |
| Hafta 8 | Mid-Term Exams |
| Hafta 9 | Mid-Term Exams |
| Hafta 10 | Boundary work (PdV work) and energy interactions in closed systems. Application of the first law to closed systems. |
| Hafta 11 | Specific heats (cv, cp), changes in internal energy and enthalpy for ideal gases. |
| Hafta 12 | Energy relations for incompressible substances; solving heat and work interactions in closed systems. |
| Hafta 13 | Conservation of mass principle and energy balance in control volumes. |
| Hafta 14 | Analysis of energy forms carried by fluid across control surfaces. |
| Hafta 15 | Application of energy equations to steady-flow devices such as nozzles, turbines, compressors, valves, mixers, and heat exchangers. |
Referans Kitaplar & Ders Materyalleri
- 01 Çengel , Y A and Boles , M A 2019, Thermodynamics: An Engineering Approach 9 th Edition, McGraw Hill Education, New York
Ders Çıktıları
- LO1: Termodinamiğe özgü terimleri tanımlar (2) ve temel kavramları açıklar (4). SOLO 3
- LO2: Enerji kavramlarını açıklar (4) ve farklı enerji türleri arasındaki farkları ayırt eder (4). SOLO 4
- LO3: Faz değişim süreçlerinin fiziğini değerlendirir (5) ve saf maddelerin termodinamik özelliklerinin belirlenmesi için gerekli yöntemleri uygular (4). SOLO 4.5
- LO4: Varsayımsal bir madde olan ideal gazı tanımlar (3) ve ideal gaz denklemine dayalı tipik problemleri uygular (3). SOLO 3
- LO5: Kapalı sistemlere uygulanan genel enerji dengesini geneller (5) ve ısı-iş etkileşimleri içeren kapalı sistem problemlerini çözer (3). SOLO 4
- LO6: Kütlenin korunumu ilkesini geneller (5) ve bu ilkeyi farklı sistemlerde uygular (4). SOLO 4.5
- LO7: Durağan ve durağan olmayan akış sistemlerinde enerji dengesi problemlerini çözer (3). SOLO 3
- L08 LO8: Deneysel verileri analiz eder (4), uygun grafiksel gösterimler oluşturur ve elde edilen sonuçları yorumlar (4). SOLO 4
Program Çıktıları
- P01 Matematik, fen bilimleri, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda bilgi.
- P02 Matematik, fen bilimleri, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda ki bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi.
- P03 Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçlarını gözeterek tanımlama becerisi.
- P04 Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçlarını gözeterek formüle etme becerisi.
- P05 Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçlarını gözeterek analiz etme ve çözme becerisi.
- P06 Karmaşık mühendislik problemlerine yaratıcı çözümler tasarlama becerisi.
- P07 Karmaşık sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtları ve koşulları gözeterek, mevcut ve gelecekteki gereksinimleri karşılayacak biçimde tasarlama becerisi.
- P08 Karmaşık mühendislik problemlerinin analizi ve çözümüne yönelik, tahmin ve modelleme de dahil olmak üzere, uygun teknikler ve kaynakları sınırlamalarının da farkında olarak seçme ve kullanma becerisi.
- P09 Karmaşık mühendislik problemlerinin analizi ve çözümüne yönelik, tahmin ve modelleme de dahil olmak üzere, modern mühendislik ve bilişim araçlarını, sınırlamalarının da farkında olarak seçme ve kullanma becerisi.
- P10 Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için literatür araştırması yapma ve araştırma yöntemlerini kullanma becerisi.
- P11 Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama becerisi.
- P12 Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
- P13 Mühendislik uygulamalarının BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçları kapsamında, topluma, sağlık ve güvenliğe, ekonomiye, sürdürülebilirlik ve çevreye etkileri hakkında bilgi.
- P14 Mühendislik uygulamalarının BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçları kapsamında, mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
- P15 Mühendislik meslek ilkelerine uygun davranma, etik sorumluluk hakkında bilgi.
- P16 Hiçbir konuda ayrımcılık yapmadan, tarafsız davranma ve çeşitliliği kapsayıcı olma konularında farkındalık.
- P17 Bireysel olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
- P18 Disiplin içi takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
- P19 Çok disiplinli takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
- P20 Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak, teknik konularda sözlü etkin iletişim kurma becerisi.
- P21 Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak, teknik konularda yazılı etkin iletişim kurma becerisi.
- P22 Proje yönetimi ve ekonomik yapılabilirlik (fizibilite) analizi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi.
- P23 Girişimcilik ve yenilikçilik hakkında farkındalık.
- P24 Bağımsız ve sürekli öğrenebilme.
- P25 Yeni ve gelişmekte olan teknolojilere uyum sağlayabilme becerisi.
- P26 Teknolojik değişimlerle ilgili sorgulayıcı düşünebilmeyi kapsayan yaşam boyu öğrenme becerisi.
Pç-Dç Matrisi
| ÖÇ | P01 | P02 | P03 | P04 | P05 | P06 | P07 | P08 | P09 | P10 | P11 | P12 | P13 | P14 | P15 | P16 | P17 | P18 | P19 | P20 | P21 | P22 | P23 | P24 | P25 | P26 | Ortalama |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 1.73 | |
| 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 0 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 0 | 5 | 2.31 | |
| 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 0 | 5 | 2.88 | |
| 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 0 | 5 | 2.88 | |
| 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 3.27 | |
| 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 3.27 | |
| 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 3.27 | |
| L08 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |