Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Στόχος του μαθήματος είναι η εμβάθυνση σε ζητήματα ιδιαίτερου ενδιαφέροντος του μηχανολόγου μηχανικού. Η ανάπτυξη του μαθήματος και η προσέγγιση των θεμάτων βασίζεται σε μια θεώρηση που δίνει ιδιαίτερη βαρύτητα στην εφαρμογή των αρχών της Θερμοδυναμικής σε συγκεκριμένα τεχνικά ζητήματα. Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στην εισαγωγική συζήτηση της έννοιας της ισορροπίας πριν τη γενικότερη συζήτηση της δυναμικής των αντιδράσεων, κυρίως της καύσης, καθόσον αυτή αποτελεί τη σημαντικότερη διεργασία στη λειτουργία των θερμικών μηχανών εσωτερικής καύσης αλλά και αεριοστροβίλων, λεβήτων, προωθητών πυραύλων και άλλων ενεργειακών εγκαταστάσεων, με στόχο αφενός τη βελτίωση/αξιοποίηση της χημικής ενέργειας των καυσίμων, αφετέρου τον έλεγχο των προϊόντων της ατελούς καύσης.
Μετά τη διδασκαλία του μαθήματος αυτού ο φοιτητής θα πρέπει να κατέχει ολοκληρωμένες προσεγγίσεις στην κατεύθυνση των αρχών και της χρήσης των μεθόδων της Θερμοδυναμικής στις παραπάνω εφαρμογές. Επιπλέον, θα έχει αποκτήσει τις απαιτούμενες γνώσεις ώστε να μπορεί στο μέλλον να εμβαθύνει στην ανάπτυξη και βελτίωση τέτοιων μεθόδων.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Ισορροπία θερμοδυναμικών συστημάτων, συναρτήσεις Gibbs και Helmholtz, θερμοδυναμικές ιδιότητες συστημάτων σταθερής χημικής σύστασης, ιδανικών αερίων και μιγμάτων, θερμοδυναμικές ιδιότητες αερίων μιγμάτων μεταβλητής σύστασης, χημικό δυναμικό και χημική ισορροπία, χημικές αντιδράσεις, καύση, διάσπαση, παγωμένη ροή και ροή ισορροπίας, θερμοδυναμική ειδικών συστημάτων (κυψέλες καυσίμου, ηλεκτρικά στοιχεία), ισορροπία ιδανικών διαλυμάτων (Νόμοι Raoult και Henry), στοιχεία χημικής κινητικής σε ομογενείς και ετερογενείς αντιδράσεις.
Λέξεις Κλειδιά
Ισορροπία θερμοδυναμικών συστημάτων, συστήματα σταθερής και μεταβλητής χημικής σύστασης, χημικό δυναμικό και χημική ισορροπία, καύση, διάσπαση
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1. Benson, H.S.,
2. Cengel, Y.A., and Boles, M.A., Θερμοδυναμική για Μηχανικούς, Εκδόσεις Τζιόλα
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. Gyftopoulos,E.P., and Beretta, G.P., Θερμοδυναμική. Θεμελιώδεις αρχές και εφαρμογές, Εκδόσεις Τζιόλα.
2. Abbott, Μ.Μ and Van Ness, H.C., Θερμοδυναμική, ΕΣΠΙ Εκδοτική
3. Howell, J.R and Buckius, R.O, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, McGraw-Hill.
4. Winterbone, D.E., and Turan, A., Advanced Thermodynamics for Engineers, Butterworth-Heinemann