Detail předmětu
Technická termodynamika
Akademický rok 2023/24
BJ011 předmět zařazen v 1 studijním plánu
B-P-C-SI (N) / M letní semestr 4. ročník
Základy a vývoj aplikované termodynamiky, význam v tepelných procesech výroby stavebních hmot. Zákony, stavové a procesní veličiny, práce objemová a technická, kruhové děje, tepelné diagramy, entropie a nevratnost dějů v praxi.
Proudění tekutin: základní pojmy, energetická bilance, ztráty v reálných systémech.
Sdílení tepla: vedením, sáláním, prouděním, kritéria podobnosti.
Termodynamika par: skutečné plyny a páry, tepelné diagramy a aplikace, stavy par a jejich změny, mísení par a par s vodou.
Termodynamika vlhkého vzduchu: stavové veličiny, rovnice stavu, i-x diagram a jeho aplikace, změny stavu, mísení vzdušných proudů, sdílení tepla a přenos hmoty, základy procesu sušení, statika sušení, bilance, typy sušáren a aplikace i-x diagramu.
Základy spalování: paliva pevná, kapalná, plynná, složky a vlastnosti, statika spalování, množství vzduchu a spalin, základy tepelné bilance pecí,přehled pecních jednotek výroby stavebních hmot.
Energetika a ekologie: energetika výroby stavebních hmot, vývoj ve světě, ekologické aspekty legislativy EU.
Proudění tekutin: základní pojmy, energetická bilance, ztráty v reálných systémech.
Sdílení tepla: vedením, sáláním, prouděním, kritéria podobnosti.
Termodynamika par: skutečné plyny a páry, tepelné diagramy a aplikace, stavy par a jejich změny, mísení par a par s vodou.
Termodynamika vlhkého vzduchu: stavové veličiny, rovnice stavu, i-x diagram a jeho aplikace, změny stavu, mísení vzdušných proudů, sdílení tepla a přenos hmoty, základy procesu sušení, statika sušení, bilance, typy sušáren a aplikace i-x diagramu.
Základy spalování: paliva pevná, kapalná, plynná, složky a vlastnosti, statika spalování, množství vzduchu a spalin, základy tepelné bilance pecí,přehled pecních jednotek výroby stavebních hmot.
Energetika a ekologie: energetika výroby stavebních hmot, vývoj ve světě, ekologické aspekty legislativy EU.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Cíl
Získání uceleného přehledu o významu tepelné techniky v rozhodujících technologických procesech výroby stavebních látek, jak z hlediska kvality procesů a produkce, tak zejména ekonomiky výroby a ekologických aspektů. Základní orientace v národní a celosvětové bilanci energetické zdrojů, zvládnutí postupu tepelných bilancí a v řešení úloh úspor spotřeby tepla, zejména v energeticky nejnáročnějších procesech sušení a výpalu. Posílení vědomí ekologické odpovědnosti výrobců stavebních látek jako trvale ekologicky únosných výrobků.
Znalosti
Student zvládne cíl předmětu získáním znalostí o významu tepelné techniky v rozhodujících technologických procesech výroby stavebních látek, jak z hlediska kvality procesů a produkce, tak zejména ekonomiky výroby a ekologických aspektů. Získá základní orientace v národní a celosvětové bilanci energetické zdrojů, zvládnutí postupu tepelných bilancí a v řešení úloh úspor spotřeby tepla, zejména v energeticky nejnáročnějších procesech sušení a výpalu. Posílení vědomí ekologické odpovědnosti výrobců stavebních látek jako trvale ekologicky únosných výrobků.
Osnova
1. Vývoj aplikované termodynamiky, význam v tepelných procesech výroby stavebních hmot, souvislosti s energetickou situací.
2.Zákony, stavové a procesní veličiny, práce objemová a technická, kruhové děje.
3. Tepelné diagramy, entropie a nevratnost dějů v praxi.
4. Proudění tekutin, terminologie, energetická bilance, ztráty proudění v reálných systémech stvebních hmot.
5. Sdílení tepla vedením, sáláním, prouděním, kritéria podobnosti.
6. Termodynamika par, skutečné plyny a páry, tepelné diagramy
7. Aplikace diagramů, stavy par a jejich změny, mísení par a par s vodou.
8. Termodynamika vlhkého vzduchu, stavové veličiny, rovnice stavu.
9. Diagram i-x a jeho aplikace, změny stavu, mísení vzdušných proudů.
10. Sdílení tepla a přenos hmoty, základy procesu sušení, statika sušení, bilance, typy sušáren.
11. Paliva pevná, kapalná, plynná, složky, možnosti alternativních paliv, prognózy v zajištění zdrojů primární energie.
12. Základy spalování, statika spalování, množství vzduchu a spalin.
13. Základy tepelné bilance pecí,přehled pecních jednotek výroby stavebních hmot, hořáky.Energetika a ekologie: energetika výroby stavebních hmot, vývoj ve světě, ekologické aspekty legislativy EU.
2.Zákony, stavové a procesní veličiny, práce objemová a technická, kruhové děje.
3. Tepelné diagramy, entropie a nevratnost dějů v praxi.
4. Proudění tekutin, terminologie, energetická bilance, ztráty proudění v reálných systémech stvebních hmot.
5. Sdílení tepla vedením, sáláním, prouděním, kritéria podobnosti.
6. Termodynamika par, skutečné plyny a páry, tepelné diagramy
7. Aplikace diagramů, stavy par a jejich změny, mísení par a par s vodou.
8. Termodynamika vlhkého vzduchu, stavové veličiny, rovnice stavu.
9. Diagram i-x a jeho aplikace, změny stavu, mísení vzdušných proudů.
10. Sdílení tepla a přenos hmoty, základy procesu sušení, statika sušení, bilance, typy sušáren.
11. Paliva pevná, kapalná, plynná, složky, možnosti alternativních paliv, prognózy v zajištění zdrojů primární energie.
12. Základy spalování, statika spalování, množství vzduchu a spalin.
13. Základy tepelné bilance pecí,přehled pecních jednotek výroby stavebních hmot, hořáky.Energetika a ekologie: energetika výroby stavebních hmot, vývoj ve světě, ekologické aspekty legislativy EU.
Prerekvizity
Základní znalosti z termiky, znalosti technologických procesů výroby maltovin a keramiky, zejména procesy sušení a pálení. Dále pak znalost fyziky stavebních látek.
Fyzika stavebních látek.
Fyzika stavebních látek.
Jazyk studia
čeština
Kredity
5 kreditů
semestr
letní
Způsob a kritéria hodnocení
zápočet a zkouška
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Nabízet zahraničním studentům
Nenabízet
Předmět na webu VUT
Přednáška
13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné
Osnova
1. Vývoj aplikované termodynamiky, význam v tepelných procesech výroby stavebních hmot, souvislosti s energetickou situací.
2.Zákony, stavové a procesní veličiny, práce objemová a technická, kruhové děje.
3. Tepelné diagramy, entropie a nevratnost dějů v praxi.
4. Proudění tekutin, terminologie, energetická bilance, ztráty proudění v reálných systémech stvebních hmot.
5. Sdílení tepla vedením, sáláním, prouděním, kritéria podobnosti.
6. Termodynamika par, skutečné plyny a páry, tepelné diagramy
7. Aplikace diagramů, stavy par a jejich změny, mísení par a par s vodou.
8. Termodynamika vlhkého vzduchu, stavové veličiny, rovnice stavu.
9. Diagram i-x a jeho aplikace, změny stavu, mísení vzdušných proudů.
10. Sdílení tepla a přenos hmoty, základy procesu sušení, statika sušení, bilance, typy sušáren.
11. Paliva pevná, kapalná, plynná, složky, možnosti alternativních paliv, prognózy v zajištění zdrojů primární energie.
12. Základy spalování, statika spalování, množství vzduchu a spalin.
13. Základy tepelné bilance pecí,přehled pecních jednotek výroby stavebních hmot, hořáky.Energetika a ekologie: energetika výroby stavebních hmot, vývoj ve světě, ekologické aspekty legislativy EU.
Cvičení
13 týdnů, 2 hod./týden, povinné
Osnova
Cvičení je teoretické, výpočtové. Podmínkou účasti na cvičení je kalkulačka, pravítko a tužka.
1. Úvod, Avogadrova konstanta, ideální plyny
2. Tři základní děje ideálního plynu, měření teploty, teplotní roztažnost
3. První zákon termodynamiky a jeho aplikace ve čtyřech základních dějích, výpočty tepla a práce
4. Druhý zákon termodynamiky, entropie, děje vratné a nevratné, Carnotův cyklus I
5. Druhý zákon termodynamiky, entropie, děje vratné a nevratné, Carnotův cyklus II
6. Mokrá pára, sytá pára, přehřátá pára, základní pojmy
7. Mokrá pára, sytá pára, přehřátá pára, výpočty
8. Termodynamika vlhkého vzduchu, pojmy související s i-x diagramem vlhkého vzduchu, jednoduché výpočty
9. Termodynamika vlhkého vzduchu, tepelná bilance sušárny
10. Sdílení tepla
11. Tepelná bilance pece I
12. Tepelná bilance pece II
13. Zápočtový test