Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα:
-Κατανοήσουν την παγκοσμιότητα και αυστηρότητα των αρχών της Θερμοδυναμικής για την ανάλυση ευρέος φάσματος τεχνικών προβλημάτων.
- Εξάγουν λογικά συμπεράσματα από την ανάλυση φυσικοχημικών φαινομένων και με βάση τις βασικές αρχές της Θερμοδυναμικής.
- Αναλύουν τεχνολογικά προβλήματα με βάση τις βασικές και εξαγόμενες θερμοδυναμικές ιδιότητες.
- Κατανοήσουν την ανάλυση θερμοχημικών φαινομένων και διεργασιών με ιδανικά και μη ιδανικά αέρια (υδρατμοί) και την ανάλυση κύκλων ισχύος και ψύξης.
- Εξασκηθούν σε διεργασίες καύσης.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή
- Εισαγωγικά στοιχεία, εφαρμογές Θερμοδυναμικής
- Κατάσταση, Ιδιότητες, Διεργασίες
- Κλειστά / Aνοικτά συστήματα, Εντατικές / Εκτατικές / Ειδικές ιδιότητες
- Θερμοκρασιακές Κλίμακες
Κλειστά Συστήματα
- Είδη συστημάτων, Όρια συστήματος
- Εργο, Mηχανικό, Hλεκτρικό, Oγκομεταβολής
- Θερμότητα
- Ι’ΘΑ: Διατήρηση Ενέργειας
- Ενεργειακή ανάλυση σε Κυκλικές Διεργασίες
Ιδιότητες Ουσιών
- Καθαρές Ουσίες
- Διαγράμματα Φάσεων
- Εσωτερική Ενέργεια και Ενθαλπία
- Ιδανικά και Πραγματικά Αέρια
- Θερμικές Καταστατικές Εξισώσεις
- Θερμιδομετρική Kαταστατική Εξίσωση
Ογκοι ελέγχου
- Διατήρηση Μάζας
- Ι’ΘΑ: Διατήρηση Ενέργειας
- Ισοζύγιο Mάζας και Iσοζύγιο Eνέργειας με ροή
- Ισοζύγιο Eνθαλπίας και μεταβολές
- Παραδείγματα συσκευών, ανοικτά συστήματα (αντλίες, συμπιεστές, ακροφύσια, στρόβιλοι, εναλλάκτες, βαλβίδες στραγγαλισμού)
ΙΙ’ ΘΑ
- Διατυπώσεις του 2ου Νόμου
- Εντροπία και σχέσεις TdS
- Αντιστρεπές / Μη Αντιστρεπτές Διεργασίες
- Εφαρμογή ΙΙ’ ΘΑ σε διεργασίες
Θερμοδυναμικοί Κύκλοι
- Θερμικές Mηχανές και Παραγωγή Ισχύος
- Θερμικοί Κύκλοι παραγωγής ισχύος: αερίου / ατμού
- Κύκλοι Carnot, Rankine, Otto, Diesel, Joule-Brayton, etc,
- Κύκλοι Ψύξης και Θέρμανσης
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1. Βιβλίο [77110348]: Θερμοδυναμική για Μηχανικούς, 9η Έκδοση, Cengel Yunus A., Boles Michael A., Τσιακάρας Π. - Κατσαβούνης Σ. (επιμέλεια)
2. Βιβλίο [2556]: Θερμοδυναμική, Michael Μ. Αbbott, Hendrick C. Van Ness
3. Βιβλίο [68374059]: Θερμοδυναμική για Μηχανικούς, 8η Έκδοση, Moran-Shapiro-Boettner-Bailey, Επαμεινώνδας Βουτσάς
4. Βιβλίο [18548693]: Θερμοδυναμική, Gyftopoulos E., Βeretta Gian P.
5. Βιβλίο [3011]: ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ, HANS DIETER BAEHR
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. Levenspiel, O., Understanding Engineering Thermo, Prentice Hall PTR
2. Howell, J.R and Buckius, R.O, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, McGraw-Hill
3. Andrews, F.C., Thermodynamics: Principles and Applications, Wiley-Intescience