|
|
Hlavní nabídka Prohlížení IS/STAG
Nalezené předměty, počet: 1
Stránkování výsledků vyhledávání
Nalezeno 1 záznamů
Export do Xls
Informace o předmětu
KME / TNP
:
Popis předmětu
Pracoviště / Zkratka
|
KME
/
TNP
|
Akademický rok
|
2024/2025
|
Akademický rok
|
2024/2025
|
Název
|
Termodynamika nevratných procesů
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Akreditováno / Kredity
|
Ano,
6
Kred.
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Rozsah hodin
|
Přednáška
3
[HOD/TYD]
Cvičení
2
[HOD/TYD]
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Obs/max
|
|
|
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Letní semestr
|
0 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Zimní semestr
|
0 / -
|
5 / -
|
0 / -
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Rozvrh
|
Ano
|
Vyučovaný semestr
|
Zimní semestr
|
Vyučovaný semestr
|
Zimní semestr
|
Minimum (B + C) studentů
|
10
|
Volně zapisovatelný předmět |
Ano
|
Volně zapisovatelný předmět
|
Ano
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Počet dnů praxe
|
0
|
Počet hodin kontaktní výuky |
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Periodicita |
každý rok
|
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Periodicita upřesnění |
|
Základní teoretický předmět |
Ne
|
Profilující předmět |
Ano
|
Základní teoretický předmět |
Ne
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Nahrazovaný předmět
|
UMS/TNP
|
Vyloučené předměty
|
Nejsou definovány
|
Podmiňující předměty
|
Nejsou definovány
|
Předměty informativně doporučené
|
Nejsou definovány
|
Předměty,které předmět podmiňuje
|
KFY/MFM, KMA/MIM
|
Graf četnosti udělených hodnocení studentům napříč roky:
Obrázek PNG
,
XLS
|
Cíle předmětu (anotace):
|
Student bude obeznámen s touto problematikou:
- Caratheodoryho termodynamika, entropie, termodynamické potenciály.
- Popis nerovnovážných stavů, variační formulace v termodynamice.
- Tok a produkce entropie, formulace kontinuálních teorií, lokální termodynamika, toky, lokální rovnováha, lineární nevratná termodynamika.
- Onsagerovy vztahy, rovnice vedení tepla, difuze, termodifuze.
- Prigoginovská termodynamika, systémy daleko od rovnováhy, disipativní struktury, popis živých systémů.
- Racionální termodynamika, obecná forma konstitutivních vztahů, narušení lokální rovnováhy, tepelné vlny.
- Synergetika, samovolná tvorba struktur, termodynamika nefyzikálních systémů.
|
Požadavky na studenta
|
Podmínky zápočtu:
zápočtový test (v rozsahu výuky).
Podmínky zkoušky:
Studenti musí ověřitelným způsobem předvést znalosti z předepsané látky.
|
Obsah
|
1. Pojem stav, stavová proměnná. Stav v termodynamice (srovnání s mechanikou). Energie. Zákon zachování energie. Práce. Pracovní parametry. První termodynamický zákon.
2. Pojem práce, pojem tepla, teplo jako diferenciální forma, integrační faktor, význam totálního diferenciálu, druhý termodynamický zákon a jeho vztah k integrabilitě určité diferenciální formy.
3. Systémy s výměnou částic a chemické reakce (elektrochemický potenciál, afinita, zákon působících hmot). Daltonův zákon. Míchání plynů, Gibbsův paradox.
4. Ilustrace termodynamiky - ideální plyn, rovnice "90-procent", jiné energetické proměnné (entalpie atd.), Legendreova transformace, vztahy mezi derivacemi rozmanitých veličin.
5. Fázové přechody prvního druhu, Clapeyronova rovnice, kritický bod, neideální plyn, van der Waalsova rovnice.
6. Kontinuální popis, Cauchyho teorém, bilanční rovnice, produkce veličiny, lokální rovnováha.
7. Produkce entropie, termodynamické toky a síly, příklady. Konstitutivní vztahy.
8. Minimální produkce entropie. Lineární termodynamika, Onsagerovy relace, příklady (termoelektrické jevy).
9. Pojem a význam stability, stabilita v termodynamice, druhý diferenciál entropie, nadbytek produkce entropie. Příklady: chemické reakce v systémech daleko od rovnováhy, stabilita, význam autokatalytických reakcí.
10. Odvození rovnice vedení tepla. Klasifikace termodynamických systémů z hlediska stability: rovnováha, blízko od rovnováhy, daleko od rovnováhy. Role hraničních podmínek, stacionární stavy, role maxima entropie či minimální produkce entropie, meze stability. Disipativní struktury.
11. Za hranicemi lokální rovnováhy - tepelné vlny, rozšířená termodynamika. Telegrafická rovnici vedení tepla. Základní myšlenky racionální termodynamiky.
|
Aktivity
|
|
Studijní opory
|
|
Garanti a vyučující
|
|
Literatura
|
|
Časová náročnost
|
Všechny formy studia
|
Aktivity
|
Časová náročnost aktivity [h]
|
Kontaktní výuka
|
65
|
Příprava na souhrnný test [6-30]
|
40
|
Příprava na zkoušku [10-60]
|
60
|
Celkem
|
165
|
|
Předpoklady
|
Odborné znalosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že je student před zahájením výuky schopen: |
orientovat se na úrovni základního kurzu fyziky KFY/FYA1 |
orientovat se v diferenciálním a integrálním počtu |
orientovat se v základech maticového a vektorového počtu |
Odborné dovednosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že student před zahájením výuky dokáže: |
integrovat a derivovat (rovněž parciální derivace) |
řešit základní typy obyčejných diferenciálních rovnic |
|
Výsledky učení
|
Odborné znalosti - po absolvování předmětu prokazuje student znalosti: |
orientovat se v otázce druhého termodynamického zákona a obecného principy nerovnovážné termodynamiky |
orientovat se v otázce lineární termodynamika a Onsagerovy relace |
orientovat se v otázce rovnovážná termodynamika jako kompletní, logicky propojený systém |
popsat jednotný pohled na základní rovnice hydrodynamiky, mechaniky kontinua a termodynamiky kontinua |
popsat jiné přístupy v nerovnovážné termodynamice, základní ideje rozšířené a racionální termodynamiky |
vysvětlit pojem entropie i se základním porozuměním z hlediska statistické fyziky |
Odborné dovednosti - po absolvování předmětu prokazuje student dovednosti: |
řešit jednoduché úlohy z rovnovážní nerovnovážné termodynamiky, má však dobrý základ i pro řešení složitějších problémů technické praxe z oblasti tepelných procesů, termomechaniky materiálů a některých úloh materiálové fyziky |
velmi dobře své znalosti uplatnit i v pedagogickém působení na všech úrovních terciárního vzdělávání |
Obecné způsobilosti - po absolvování předmětu je student schopen: |
student má odborné znalosti potřebné k další specializaci v oblasti kontinuální fyziky a termomechaniky . Má velmi dobrý základ pro počítačové modelování komplexních makroskopických systémů a počítačové simulace z oblasti termomechaniky. Rovněž má dobrý přehled o logické stavbě termodynamika a jejich současných trendech. Je schopen velmi dobře tyto znalosti uplatnit i v pedagogickém působení |
|
Hodnoticí metody
|
Odborné znalosti - odborné znalosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Písemná zkouška, |
Test, |
Ústní zkouška, |
Odborné dovednosti - odborné dovednosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Průběžné hodnocení, |
|
Vyučovací metody
|
Odborné znalosti - pro dosažení odborných znalostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška založená na výkladu, |
Odborné dovednosti - pro dosažení odborných dovedností jsou užívány vyučovací metody: |
Cvičení (praktické činnosti), |
Samostatná práce studentů, |
|
|
|
|