Htan BMEGEENATMH 0 Tjkoztat a kvetelmnyekrl 1 Bevezets

Hőtan BMEGEENATMH 0. Tájékoztató a követelményekről 1. Bevezetés, alapfogalmak

Tájékoztató Oktatók, követelmények, oktatási segédanyagok

Oktatók Előadó (mechatronika szak): Dr. Bihari Péter (D. ép. 202) konzultációs idő: K 14: 15 -16: 00 Tárgyat oktató tanszék: Energetikai Gépek és Rendszerek www. energia. bme. hu; ftp. energia. bme. hu

Követelmények �Vizsga, előtte aláírás megszerzése �Jelenléti követelmény: gyakorlatok legalább 70%-án (max. 4 hiányzás) (pótolható más gyakorlaton) �Tanulmányi követelmények: részteljesítmény értékelések és az összegző teljesítményértékelés együttes legalább 50%-os teljesítése felkészült, aktív részvétel a gyakorlatokon (0. . 10% között értékeli a gyakorlatvezető) �Opcionális (szorgalmi) lehetőség: házi feladat

Zárthelyik �Részteljesítmény értékelés (kiszh, e. d. , kzh) 1 x súly, azaz 100 pont a 3. és 8. oktatási héten a gyakorlaton nincs minimális követelmény évközben nem pótolható elméleti anyag, kb. 20 min munkaidő �Összegző teljesítményértékelés (nagyzh, nzh) 4 x súly, azaz 400 pont a 12. oktatási héten az előadáson nincs minimális követelmény évközben nem pótolható gyakorlati+elméleti anyag, 90 min munkaidő

Aláírás és pótlás �Aláírás feltételei 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)

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)

Mentességek, kedvezmények �Teljes vizsgamentesség jeles(5) érdemjeggyel összteljesítmény: legalább 90% „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton) �Teljes vizsgamentesség jó(4) érdemjeggyel összteljesítmény: legalább 80% „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton)

Mentességek, kedvezmények � Teljes vizsgamentesség közepes(3) érdemjeggyel összteljesítmény: legalább 70% „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton) � Teljes vizsgamentesség elégséges(2) érdemjeggyel összteljesítmény: legalább 55% „aktív” részvétel (szóbeli produkció a gyakorlaton)

Mentességek, kedvezmények �Mentesség az írásbeli részvizsga alól összteljesítmény: legalább 50% �Az évközi pontszám helyettesíti az írásbeli részvizsga pontszámát

Tananyag �Gyakorlati feladatok: ftp: //ftp. energia. bme. hu/pub/muszaki_hotan/2017 - 2018 -1/ATMH-M/GYAK/ �Segédlet (egységes): ftp: //ftp. energia. bme. hu/pub/muszaki_hotan/Hotan_ Segedlet_2015. pdf �Előadások: ftp: //ftp. energia. bme. hu/pub/muszaki_hotan/2017 - 2018 -1/ATMH-M/EA/ �Szóbeli vizsga tételsora ftp: //ftp. energia. bme. hu/pub/muszaki_hotan/2015 - 2016 -1/ATMH/

Tananyag – elméleti jegyzet �Egységes jegyzet ftp: //ftp. energia. bme. hu/pub/muszaki_hotan/Hotan_j egyzet_2016. pdf �Gyakorló feladatgyűjtemény a termodinamika részhez: ftp: //ftp. energia. bme. hu/pub/muszaki_hotan/Termod inamika_peldatar. pdf �Gyakorló feladatgyűjtemény a termodinamika részhez: korábbi hőközlés (Műszaki hőtan II. ) vizsgák

Segédlet és jegyzet

Bevezetés Célkitűzések, alapfogalmak, módszerek

Mérnöki tevékenység �Tervezés és üzemeltetés Biztonság Gazdaságosság Megbízhatóság Funkció Ergonómia Termék, folyamat Környezetvédelem

Ha valami hiányzik…

Célkitűzések Termodinamika Hőtan Hőközlés

Kapcsolódások Fizika Matematika Kémia Termodinamika

Kapcsolódások Matematika Áramlástan Hőközlés

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)

A termodinamika területei NEM EGYENSÚLYI FOLYAMATOK REVERZIBILIS KVÁZISTATIKUS KEVERÉKEK MÁSODIK FŐTÉTEL KÖZEGEK ELVEK IDEÁLIS GÁZ TISZTA ANYAGOK EGYENSÚLY MEGMARADÁSI TÉTELEK

A hőközlés területei HŐVEZETÉS HŐÁTADÁS HŐSUGÁRZÁS

Termodinamika/Hőközlés – Hol? �Biokémiai rendszerek: pl. tüdő - hőátadás - anyagátadás - kémiai reakciók

Termodinamika/Hőközlés – Hol? �Háztartási gépek: pl. hűtőgép, légkondicionáló 1927 hűtőgép ma - fordított (munkafelvevő) körfolyamat - hőátadás (forrás, kondenzáció stb. ) - anyagátadás (légkond. )

Termodinamika/Hőközlés – Hol? �Közlekedés: pl. repülőgép, gépjármű stb. hűtő

Termodinamika/Hőközlés – Hol? �Ipari energiaátalakítás: pl. (hő)erőmű

Termodinamika/Hőközlés – Hol? �Elektronikai eszközök: pl. számítógép hagyományos hőcsöves

Fogalmak 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

Modellek Rendszer TERMODINAMIKAI RENDSZER KÖRNYEZET határoló felület kölcsönhatások

Kölcsönhatások �Jelleg anyagi jellegű energia jellegű �Típusok – határoló felület függvénye merev/deformálódó: mechanikai diatermikus/adiatermikus: termikus áteresztő/féligáteresztő/nem áteresztő: kémiai szigetelő/vezető: villamos árnyékoló/nem árnyékoló: mező jellegű kivétel: gravitációs

Rendszermodellek magára hagyott anyag energia zárt anyag energia nyitott anyag energia

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

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, 1903. december 28. – Washington, 1957. február 8. , magyar származású matematikus

Modellalkotás s n a h l , e ze s y g e é d ö s rű Matematikai modell (megoldás) interpretáció Fizikai modell y ok s á l ago Valóság (probléma)

Rendszermodellek ZÁRT rendszer = állandó tömeg merev fal egyszerűsítés – fizikai modell deformálódó fal dugattyú deformálódó fal henger merev fal közeg egyszerűsítés – matematikai modell energia (hő) energia (munka) gép (folyamat) energia (hő)

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

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

A rendszer leírása Leíró jellemzők �mikroszkopikus (belső felépítés, részecskék) statisztikus fizika [belső energia, entrópia] �makroszkopikus (megfigyelhető, mérhető) műszaki termodinamika [nyomás, hőmérséklet] Fogalmak �állapotjelző �állapotváltozás �egyensúly, egyensúlyi állapot �állapotváltozás, kvázistatikus állapotváltozás

A rendszer leírása �Állapotjelzők extenzív intenzív fajlagos extenzív �Anyag- vagy fázisjellemzők

Közegmodellek �Az anyag viselkedését írják le �Fizikai modell matematikai modell állapotjelzők közötti függvénykapcsolat f(p, V, T, …)=0 �egyszerű modellek – tiszta anyagok komponens, fázis, szabadságfok Gibbs-fázisszabály �Ideális gáz fizikai modell matematikai modell: p. V-m. RT=0

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

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