Detail předmětu

Aplikovaná fyzika

Akademický rok 2023/24

CB001 předmět zařazen ve 4 studijních plánech

N-P-C-SI (N) / S letní semestr 1. ročník

N-P-C-SI (N) / S letní semestr 1. ročník

N-P-C-SI (N) / S letní semestr 1. ročník

N-K-C-SI (N) / S letní semestr 1. ročník

Pórovitá struktura látek, sorpční izotermy, hydrostatika třífázového systému, Fourierovy a Fickovy rovnice tranportu tepla a vlhkosti, kombinovaný transport tepla a vlhkosti v pórovitých stavebních materiálech, klasický Glaserův kondenzační model, zobecněný Glaserův kondenzační model v neizotermických podmínkách.

Garant předmětu

Zajišťuje ústav

Cíl

1) Osvojení pokročilejších výpočetních metod tepelného odporu stavebních konstrukcí se zahrnutím teplotně závislého součinitele tepelné vodivosti.
2) Osvojení pokročilejších výpočetních metod kondenzace ve stavebních konstrukcích pomocí zobecněných neizotermálních transportních rovnic.

Znalosti

Studenti zvládnou cíl předmětu, tj. osvojí si pokročilejší výpočetní metody tepelného odporu stavebních konstrukcí se zahrnutím teplotně závislého součinitele tepelné vodivosti. Osvojí si také pokročilejší výpočetní metody kondenzace ve stavebních konstrukcích pomocí zobecněných neizotermálních transportních rovnic.

Osnova

1. Typy pórů, pórovitost, vzdušná vlhkost absolutní a relativní, fyzisorpce a chemisorpce.
2. Sorpční izotermy: (a) Harkinse a Juryho, (b) Langmuira, (c) Brunauera, Emmeta a Tellera (BET).
3. Třífázový systém, potenciál pórové vody, retenční čára vlhkosti.
4. Měřící metody, hystereze retenční čáry, rozbor retenčních čar.
5. Základy nerovnovážné termodynamiky.
6. Fenomenologické transportní rovnice, Fourierovy rovnice vedení tepla.
7. Nelineární teplotní profily ve stavebních konstrukcích.
8. Fickovy rovnice difúze a jejich řešení.
9. Izotermická a neizotermická difúze.
10. Nelineární tlakové profily vodní páry v konstukcích.
11. Termodifúze (Soretův jev), transport vlhkosti ve třech vlhkostních oblastech: pod-hygroskopické, hygroskopické a nad-hygroskopické.
12. Klasický a zobecněný Glaserův kondenzační model.
13. Vnitřní akustika

Prerekvizity

Základní znalosti fyziky, základní znalosti matematické analýzy, základní znalosti tepelné techniky budov, základní znalosti akustiky vnitřních prostor.

Jazyk studia

čeština

Kredity

3 kredity

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. Typy pórů, pórovitost, vzdušná vlhkost absolutní a relativní, fyzisorpce a chemisorpce. 2. Sorpční izotermy: (a) Harkinse a Juryho, (b) Langmuira, (c) Brunauera, Emmeta a Tellera (BET). 3. Třífázový systém, potenciál pórové vody, retenční čára vlhkosti. 4. Měřící metody, hystereze retenční čáry, rozbor retenčních čar. 5. Základy nerovnovážné termodynamiky. 6. Fenomenologické transportní rovnice, Fourierovy rovnice vedení tepla. 7. Nelineární teplotní profily ve stavebních konstrukcích. 8. Fickovy rovnice difúze a jejich řešení. 9. Izotermická a neizotermická difúze. 10. Nelineární tlakové profily vodní páry v konstukcích. 11. Termodifúze (Soretův jev), transport vlhkosti ve třech vlhkostních oblastech: pod-hygroskopické, hygroskopické a nad-hygroskopické. 12. Klasický a zobecněný Glaserův kondenzační model. 13. Vnitřní akustika

Cvičení

13 týdnů, 1 hod./týden, povinné

Osnova

Témata a náplň laboratorních cvičení: 1. Stanovení měrné tepelné kapacity pevných látek kalorimetrem (měření) 2. Stanovení součinitele teplotní roztažnosti pevných látek (měření) 3. Stanovení měrné tepelné vodivosti cihly nestacionární metodou (měření) 4. Stanovení adiabatické Poissonovy konstanty vzduchu (měření) 5. Stanovení topného faktoru tepelného čerpadla (měření) 6. Frekvenční závislost činitele zvukové pohltivosti (měření) 7. Frekvenční analýza zvuku (měření) 8. Doba dozvuku v místnosti (měření) 9. Stanovení drsnosti lomových ploch konfokálním mikroskopem (měření) Během celého semestru studenti řeší zadaný soubor numerických problémů a svoje výsledky průběžně odevzdávají ke kontrole učitelům, aby provedli kontrolu výsledků.